電解液材料介電常數(shù)測試儀（液體）
- 公司名稱 北京航天縱橫檢測儀器有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號
- 產(chǎn)地 北京市房山區(qū)長陽萬興路八十六號
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2023/8/3 14:45:40
- 訪問次數(shù) 1066
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| 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 價(jià)格區(qū)間 | 2萬-5萬 |
|---|---|---|---|
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,石油,航空航天,電氣,綜合 |
ZJC-C型電解液材料介電常數(shù)測試儀（液體）
一、主要技術(shù)特性：
*1.信號源: DDS數(shù)字合成信號 100KHZ-160MHZ
*2.信號源頻率精度3×10-5 ±1個(gè)字,6位有效數(shù)
3．Q值測量范圍：1～1023
4．Q值量程分檔：30,、100,、300、1000,、自動(dòng)換檔或手動(dòng)換檔,；
*5．電感測量范圍：1nH～140mH 自身殘余電感和測試引線電感的自動(dòng)扣除功能
*6．電容直接測量范圍：1pF～25nF
7．主電容調(diào)節(jié)范圍： 17～240pF
8．準(zhǔn)確度 150pF以下±1pF；150pF以上±1%
9．信號源頻率覆蓋范圍100kHz～160MHz
10．合格指示預(yù)置功能范圍：5～1000
11．環(huán)境溫度：0℃～+40℃,；
12．消耗功率：約25W,；電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz,。
13. S916（數(shù)顯）介電常數(shù)εr和介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ測試裝置：
數(shù)顯式微桿,，平板電容器：
極片尺寸： 38mm
極片間距可調(diào)范圍：≥15mm
夾具插頭間距：25mm±0.01mm
夾具損耗正切值≤4×10－4 （1MHz）
測微桿分辨率：0.001mm
測試極片：材料測量直徑Φ38mm厚度可調(diào) ≥ 15mm
*液體杯：測量極片直徑 Φ38mm； 液體杯內(nèi)徑Φ48mm ,、深7mm
14. 電感組LKI-1：
分別有0.05μH,、0.1μH、0.5μH,、2.5μH,、10μH、50μH,、100μH,、1mH、5mH,、10mH十個(gè)電感組成,。
二,、配置：
主機(jī) 一臺
電感 九支
夾具 一套
電解液材料介電常數(shù)測試儀（液體）液體杯 一套
隨機(jī)文件一套
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角
正切值的測定方法
警告：使用本標(biāo)準(zhǔn)的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)并未指出所有可能的安全問題,。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。
1,、范圍：
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值的兩種測定方法,。方法A為工頻（50Hz）下的測定方法，方法B為高頻電場下的測定方法,。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于硫化橡膠,。
2、規(guī)范性引用文件：
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款,。
GB/T 2941 橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序（GB/T 2941-2006,，ISO 23529：2004，IDT）
3,、術(shù)語和定義：
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn),。
3.1
介質(zhì)損耗 dielectric loss
絕緣材料在電場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),，在其內(nèi)部引起的能量損耗,。
3.2
損耗角 δloss angleδ
在交變電場下，電介質(zhì)內(nèi)流過的電流向量和電壓向量之間的夾角（功率因數(shù)角φ）的余角（δ）,。
3.3
損耗角正切 tanδ loss tangentδ
介質(zhì)損耗因數(shù) dielectric loss factor
介質(zhì)損耗角正切值,。
3.4
介電常數(shù) εdielectric constant
絕緣材料在電場作用下產(chǎn)生極化，電容器極板間有電介質(zhì)存在時(shí)的電容量C,、與同樣形狀和尺寸的真空電容量C0之比,。
注：不同試樣、不同電極的真空電容和邊緣校正的計(jì)算參見附錄A,。
4,、測試電極：
4.1 電極材料
見表1。
表 1 電極材料
電極材料 | 規(guī)格要求 | 適應(yīng)范圍 |
鋁箔和錫箔 | 鋁箔和錫箔應(yīng)退火,，厚度為0.01mm左右,，用凡士林、變壓器油,、硅油或其他合適油作為粘接劑 | 接觸電極用 |
導(dǎo)電橡膠 | 體積電阻系數(shù)不大于300Ω·cm（交流）,，邵爾A硬度為40～60,，表面應(yīng)光滑 | 接觸電極用 |
銅 | 表面可鍍防腐蝕的金屬層,，但鍍層應(yīng)均勻一致，工作面粗糙度Ra值應(yīng)不低于3.2 | 一般做輔助電極用,，對軟質(zhì)膠可直接作接觸電極用 |
導(dǎo)電粉末 | 石墨粉,，銀粉,，銅粉等 | 管狀試樣內(nèi)電極用 |
4.2 電極尺寸
4.2.1 板狀試樣電極
4.2.1.1 方法A：板狀電極尺寸見表2，電極如圖1所示,。
表 2 板狀試樣電極尺寸 單位為毫米
D1 | D2 | D3 | D4 | H1 | H2 |
25.0±0.1 | 29.0±0.1 | 40 | ≥40 | 30 | 5 |
50.0±0.1 | 54.0±0.1 | 74 | ≥74 |
1——測量電極,；
2——保護(hù)電源；
3——試樣,；
4——高壓電極,。
圖 1 板狀試樣電極配置（工頻）
4.2.1.2 方法B：采用二電極系統(tǒng)。電極尺寸大小與試樣尺寸相等,，或電極小于試樣尺寸,。板狀試樣電極直徑為φ38.0mm±0.1mm、φ50.0mm±0.1mm,、φ70.0mm±0.1mm,。
4.2.2 管狀試樣電極
4.2.2.1 方法A：管狀試樣電極尺寸見表3，電極如圖2所示,。
表 3 管狀試樣電極尺寸
L1 | L2 | L3 | g |
25 | 5 | ≥40 | 2.0±0.1 |
50 | 10 | ≥74 |
1——保護(hù)電極,；
2——測量電極；
3——高壓電極,；
4——試樣,。
圖 2 管狀試樣電極配置（工頻）
4.2.2.2 方法B：管狀試樣電極尺寸，電極如圖3所示,。
管狀試樣的電極長度為50.0mm±0.1mm或70.0mm±0.1mm,。
1——試樣；
2——上電極,；
3——下電極,。
圖 3 管狀試樣電極配置（高頻）
4.3 電極裝置
在進(jìn)行高頻測試時(shí)，根據(jù)測試頻率與測試要求可用支架電極（如圖4）,，當(dāng)頻率大于或等于1MHz且小于10MHz時(shí),，宜用測微電極（如圖5）；當(dāng)頻率大于或等于10MHz時(shí),，應(yīng)用測微電極,。
1——上蓋螺釘；
2——上蓋板,；
3——升降螺桿,；
4——上電極導(dǎo)軌；
5——螺帽,；
6——導(dǎo)筒,；
7——導(dǎo)槽螺釘；
8——絕緣桿,；
9——高壓電極,；
10——試樣,；
11——測量電極；
12——保護(hù)電極,；
13——絕緣板（聚四氟乙烯板）,；
14——絕緣支腳；
15——有機(jī)玻璃板,。
圖 4 支架電極
1——微調(diào)管形電容器,；
2——測試樣品電容器；
3——上支撐板,；
4——上電極,；
5——試樣；
6——下電極,；
7——底板,。
圖 5 測微電極
5、測試儀器：
5.1 方法A
5.1.1 測試儀器為工頻高壓電橋,，其原理圖如圖6所示,。
T 試驗(yàn)變壓器；
C3 標(biāo)準(zhǔn)電容器,；
C5 試樣,；
R3 可變電阻；
C2,、C4 可變電容,；
R4 固定電阻；
G- 電橋平衡指示器,；
P 放電器,。
圖 6 工頻高壓電橋原理圖
5.1.2 測量范圍
損耗角正切（tanδ）：0.001～1；電容（C）：40pF～2000pF,。
5.1.3 電橋測量誤差
測量時(shí)誤差不超過10%,，當(dāng)試樣tanδ小于0.001時(shí)測量誤差不超過0.0001，電容的測量誤差不超過5%,，標(biāo)準(zhǔn)電容器的tanδ應(yīng)小于0.0001,。
5.1.4 電橋必須有良好的屏蔽接地裝置。
5.2 方法B
5.2.1 方法B的測試儀器有兩種：一種是諧振升高法（Q表）,，另一種時(shí)變電鈉法,。
5.2.1.1 諧振升高法（Q表）
其測試原理圖如圖7所示。
A 電流表,；
R0 耦合電阻,；
L 輔助線圈；
C 標(biāo)準(zhǔn)電容,；
C0 試樣,；
V,、V1 電壓表（用Q值表示）,。
圖 7 Q表原理圖
5.2.1.1.1 測量范圍
頻率為50Hz～50MHz,，電容40pF～500pF，Q值10～600,。
5.2.1.1.2 測量誤差
電容誤差：±（0.5%C+0.1pF）,，Q值±10%；有關(guān)儀器的測量誤差均為±10%,。
5.2.1.2 變電鈉法
其測試原理如圖8所示,。
C——可調(diào)電容；
L——諧振線圈,；
CT——管形微調(diào)電容,；
Cu——主電容；
Cx——試樣,。
圖 8 高頻介質(zhì)損耗儀原理圖
6,、試樣：
6.1 試樣尺寸
6.1.1 方法A試樣尺寸見表4。
表 4 試樣尺寸 單位為毫米
試樣 | 尺寸 | 厚度 |
板狀 | 圓形：φ100 正方形：邊長100 | 軟質(zhì)橡膠1.0±0.1 硬質(zhì)橡膠2.0±0.2 |
管狀 | 管長100 |
6.1.2 方法B試樣尺寸見表5,。
表 5 試樣尺寸 單位為毫米
試樣 | 尺寸 | 厚度 |
板狀 | 圓形：φ38 正方形：邊長100 | 軟質(zhì)橡膠1.0±0.1 硬質(zhì)橡膠2.0±0.2 |
管狀 | 管長50 |
6.2 試樣的制備
試樣的制備應(yīng)符合GB/T 2941的規(guī)定,，也可以在符合試樣厚度尺寸的膠板上用旋轉(zhuǎn)刀進(jìn)行裁切，制樣方法的不同,，其試驗(yàn)結(jié)果無可比性,。
6.3 試樣數(shù)量
試樣的數(shù)量不少于3個(gè)。
7,、硫化與試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔：
試樣在硫化與試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔按GB/T2941的規(guī)定執(zhí)行,。
8、試驗(yàn)條件：
8.1 試樣表面應(yīng)清潔,、平滑,，無裂紋、氣泡和雜質(zhì)等,，試樣表面應(yīng)用蘸有無水乙醇的布擦洗,。
8.2 試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度及濕度下至少調(diào)節(jié)24h。
8.3當(dāng)試樣處理有特殊要求時(shí),，可按其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的進(jìn)行,。
9、試驗(yàn)步驟：
9.1 方法A
9.1.1 試驗(yàn)電壓為1000V～3000V,，一般情況下為1000V,，電源頻率為50Hz,。
9.1.2 按設(shè)備說明書正確的連接。
9.1.3 接通電源預(yù)熱30min,。
9.1.4 將試樣接人電橋C,、的橋臂中，加上試驗(yàn)電壓,，根據(jù)電橋使用方法進(jìn)行平衡,，讀取R3和tanδ或C4的值。
9.2 方法B—諧振升高法（Q表法）
9.2.1 按照Q表的操作規(guī)程調(diào)整儀器,，選定測量頻率,，測定C1和Q1的值。
9.2.2 將試樣放入測試電極中,，并調(diào)節(jié)電容器C,，使電路諧振，達(dá)到最大Q值記下調(diào)諧電容量C2和Q2的值,。
9.2.3 將試樣從測試電極中取出,，調(diào)節(jié)C或測試電極的距離，使電路重新諧振,，記下C,、或測試電極的校正電容值與Q值，并根據(jù)測試值計(jì)算出損耗角tanδ與介電常數(shù)ε,。
9.2.4 其他高頻測試儀器按其說明書進(jìn)行操作,，通過測試值計(jì)算出損耗角tanδ和介電常數(shù)ε。
10,、試驗(yàn)結(jié)果：
10.1 方法A
10.1.1 介質(zhì)損耗角正切值（tanδ）可在電橋上直接讀數(shù),，按式（1）進(jìn)行計(jì)算：
tanδ=2πfR4C4×10-6…………………………（1）
式中：
π——3.14；
f——頻率50Hz,；
R4——固定電阻阻值,，單位為歐姆（Ω）；
C4——可變電容值,，單位為微法（μF）,；
10.1.2 介電常數(shù)（ε）的計(jì)算見表6,。
表 6 介電常數(shù)的計(jì)算
tanδ | 板狀試樣 | 管狀試樣 |
≤0.1 |
|
|
>0.1 |
|
|
式中： d 試樣厚度,，單位為厘米（cm）； CR 標(biāo)準(zhǔn)電容器電容量,，單位為皮法（pF）,， R4 固定電阻阻值，單位為歐姆（Ω）； R3 可變電阻阻值,，單位為歐姆（Ω）,； S 電極有效面積單位為平方厘米（cm2）；
L1 管狀試樣測量電極長度,，單位為厘米（cm）,； D 測量電極有效直徑，單位為厘米（cm）,； DB 管外徑,，單位為厘米（cm）,； DA 管內(nèi)徑,，單位為厘米（cm）； g 測量電極與環(huán)電極間距,，單位為厘米（cm）,； ln 自然對效； π 3.14,。
| ||
10.2 方法B
10.2.1 電容的計(jì)算
10.2.1.1 諧振升高法
應(yīng)用支架電極時(shí)按式（7）計(jì)算：
Cx=C1-C2+Ca…………………………………（7）
應(yīng)用測微電極時(shí)按式（8）計(jì)算：
Cx=C’1-C’2+Ca……………………………（8）
10.2.1.2 變電納法（配用測微電極）：
按式（9）,、式（10）計(jì)算：
Cx=C1-C2+Ca…………………………………（9）
其中：Ca= 
…………………………（10）
當(dāng)電極直徑為38mm時(shí)，則Ca=1/d
式中：
Cx——試樣的并聯(lián)等值電容,，單位為皮法（pF）,；
C1——電極間距為試樣厚度d，且無試樣時(shí)諧振電容量,，單位為皮法（pF）,；
C2——有試樣時(shí)諧振電容量，單位為皮法（pF）,；
C'1——極的校正電容值,，單位為皮法（pF）；
C'——有試樣時(shí),，測微電極間距等于試樣厚度時(shí),，測微電極的校正電容值，單位為皮法（pF）,；
C——試樣的幾何電容量,，單位為皮法（pF）；
S——電極面積單位為平方厘米（cm2）,；
d——試樣厚度,，單位為厘米（cm）。
10.2.2 介電常數(shù)ε的計(jì)算
按式（11）計(jì)算：
………………………（11）
式中：
Cx——試樣的并聯(lián)等值電容,，單位為皮法（pF）,；
d——試樣的厚度，單位為厘米（cm）；
D——電極的直徑,，單位為厘米（cm）,。
10.2.3介質(zhì)損耗角正切tanδ值的計(jì)算
10.2.3.1諧振升高法（Q表法）按式（12）計(jì)算：
……………………（12）
10.2.3.2 變電納法：各種高頻損耗測試儀配用測微電極使用時(shí)按式（I3）計(jì)算：
………………………（13）
式中：
C’——無電極時(shí)，諧振回路標(biāo)準(zhǔn)電容器指示值單位為皮法（pF）,；
Q1——無試樣時(shí),，電極間距為d時(shí)，諧振Q值,；
Q2——電極間有試樣時(shí)的諧振Q值,；
△Ci—有試樣時(shí)兩次衰減至諧振峰0.707時(shí)，微調(diào)電容變化量,，單位為皮法（pF）,；
△C0——無試樣時(shí)兩次衰減至諧振峰0.707時(shí)，微調(diào)電容變化量,，單位為皮法（pF）,；
Cx——試樣的并聯(lián)等值電容，單位為皮法（pF）,。
10.2.4 管狀試樣測試結(jié)果計(jì)算
10.2.4.1 試樣電容量按式（14）計(jì)算：
Cx=C1-C2…………………………（14）
式中：
C1——無試樣時(shí),，諧振電容量；
C2——有試樣時(shí),，諧振電容量,。
10.2.4.2試樣介電常數(shù)按式（15）式（16）計(jì)算：
…………………………（15）
其中：
…………………（16）
式中：
L——電極長度，單位為厘米（cm）,；
D1,、D2——管外徑和內(nèi)徑，單位為厘米（cm）,。
10.2.4.3 損耗角正切值的計(jì)算
與Q表接線柱直接連線時(shí)按式（17）計(jì)算：
………………………（17）
當(dāng)高頻介質(zhì)損耗角測試儀與測微電極連接時(shí)按式（l8）計(jì)算：
………………………（18）
式中：
C1,、Q1——無試樣時(shí)，諧振電容量及Q值,；
C2,、Q2——有試樣時(shí)，諧振電容量及Q值,；
△Ci——有試樣時(shí)兩次衰減至諧振峰0.707時(shí),，微調(diào)電容變化量，單位為皮法（pF）,；
△C0——無試樣時(shí)兩次衰減至諧振峰0.707時(shí),，微調(diào)電容變化量，單位為皮法（pF）,。
注：不同試驗(yàn)環(huán)境對試驗(yàn)結(jié)果的影響因素參見附錄B,。
10.3 試驗(yàn)結(jié)果以每組試驗(yàn)結(jié)果的中位數(shù)表示,，取兩位有效數(shù)字。
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