本發(fā)明涉及絕緣材料性能測試領(lǐng)域，特別是一種絕緣材料多功能性能參數(shù)測試平臺。

背景技術(shù)：

聚合物絕緣材料以其優(yōu)異的特性，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)絕緣領(lǐng)域。其表面性能決定了電致發(fā)光(EL)是一種研究聚合物中陷阱特性、空間電荷的存貯和輸運特性、聚合物的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和分子運動的重要工具。EL技術(shù)可用于研究聚合物絕緣材料老化初始階段特性，同時，可用于檢測不同激勵作用下電荷界面轉(zhuǎn)移特性效應(yīng)，也常被用于評價絕緣材料中無機填料分布及轉(zhuǎn)移情況。

研究直流電壓下不同氣體環(huán)境中絕緣材料表面電勢分布及衰減，表面電致發(fā)光特性，將有助于揭示直流電壓下絕緣材料沿面閃絡(luò)機理，進而針對性地設(shè)計絕緣表面結(jié)構(gòu)，提高直流系統(tǒng)絕緣件閃絡(luò)性能。為了獲得表面電荷變化特性，很有必要對各類絕緣材料在帶電情況下電荷積聚及斷電后的電荷消散情況進行實時觀察，這將為材料表面改性及研發(fā)抑制低電壓下閃絡(luò)的新型絕緣材料提供幫助，具有重要現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，設(shè)計了一種絕緣材料多功能參數(shù)測試平臺。具體設(shè)計方案為：

一種絕緣材料多功能參數(shù)測試平臺,包括密封腔，所述密封腔固定于底座上，所述密封腔的前端安裝有高壓套管，所述密封腔內(nèi)安裝有探頭二維移動平臺、加壓支架，所述加壓支架的前后兩端分別與所述高壓套管、探頭二維移動平臺電連接，所述探頭二維移動平臺的前端安裝有表面電勢測量探頭，所述探頭二維移動平臺的一側(cè)安裝有轉(zhuǎn)接法蘭，所述密封腔的后端底部設(shè)有高頻電流傳感器，所述密封腔的內(nèi)部頂面由前到后依次安裝有頂端觀察窗、溫濕度探測器探頭、進氣口、出氣口、壓力表，所述密封腔的內(nèi)部通過所述進氣口、出氣口與外部連通，所述溫濕度探測器探頭與所述轉(zhuǎn)接法蘭電連接。

所述轉(zhuǎn)接法蘭與二維移動臺控制器、溫濕度顯示器、靜電電壓表電連接，所述二維移動臺控制器、溫濕度顯示器、靜電電壓表均位于所述密封腔的外部，所述密封腔的外部還設(shè)有光子計數(shù)探頭、計算機，所述光子計數(shù)探頭位于所述頂端觀察窗的正上方，所述光子計數(shù)探頭通過光子計數(shù)模塊與所述計算機電連接，所述靜電電壓表、高頻電流互感器均通過示波器與所述計算機電連接。

所述密封腔固定于底座上，所述所述密封腔的前后兩端分別安裝通過螺紋連接有高壓端蓋、高頻端蓋，所述高壓套管由前向后貫穿所述高壓端蓋并固定于所述高壓端蓋的前端，所述高頻電流互感器由后向前貫穿所述高頻端蓋并與所述密封腔的接地線電連接，所述密封腔內(nèi)部壓強為0.01Pa-0.8MPa。

所述高壓套筒的外層為聚四氟乙烯套筒，內(nèi)層為金屬電極。

所述加壓支架包括有機玻璃底座、指狀電極，所述有機玻璃底座的前后兩端均安裝有指狀電極，所述指狀電極的底面鋪設(shè)絕緣板，所述絕緣板為厚度3mm，邊長40mm的板狀結(jié)構(gòu)。

所述光子計數(shù)探頭的光譜計數(shù)波長范圍為185nm-850nm。

通過本發(fā)明的上述計數(shù)方案得到的絕緣材料多功能參數(shù)測試平臺，其有益效果是：

能夠?qū)Υ郎y絕緣材料表面電勢衰減特性進行測量，可以根據(jù)待測式樣表面電勢衰減特性，通過調(diào)節(jié)所述驅(qū)動機構(gòu)控制器控制掃描所用時間及采樣間隔時間，對式樣表面進行掃描。

可通過提高探針行走速度，來降低掃描過程中，由表面電勢衰減對測量結(jié)果帶來的影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述絕緣材料多功能參數(shù)測試平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、密封腔；2、底座；3、高壓套管；4、二維移動平臺；5、加壓支架；6、表面電勢測量探頭；7、轉(zhuǎn)接法蘭；8、頂端觀察窗；9、溫濕度測量器探頭；10、進氣口；11、出氣口；12、壓力表；13、二維移動臺控制器；14、溫濕度顯示器；15、靜電電壓表；16、光子計數(shù)探頭；17、計算機；18、光子計數(shù)模塊；19、高頻電流互感器；20、示波器；21、高頻端蓋；22、高壓端蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體描述。

一種絕緣材料多功能參數(shù)測試平臺,包括密封腔1，所述密封腔1固定于底座2上，所述密封腔1的前端安裝有高壓套管3，所述密封腔1內(nèi)安裝有探頭二維移動平臺4、加壓支架5，所述加壓支架5的前后兩端分別與所述高壓套管3、探頭二維移動平臺4電連接，所述探頭二維移動平臺4的前端安裝有表面電勢測量探頭6，所述探頭二維移動平臺4的一側(cè)安裝有轉(zhuǎn)接法蘭7，所述密封腔1的后端底部設(shè)有高頻電流傳感器19，所述密封腔1的內(nèi)部頂面由前到后依次安裝有頂端觀察窗8、溫濕度探測器探頭9、進氣口10、出氣口11、壓力表12，所述密封腔1的內(nèi)部通過所述進氣口10、出氣口11與外部連通，所述溫濕度探測器探頭9與所述轉(zhuǎn)接法蘭7電連接。

所述轉(zhuǎn)接法蘭7與二維移動臺控制器13、溫濕度顯示器14、靜電電壓表15電連接，所述二維移動臺控制器13、溫濕度顯示器14、靜電電壓表15均位于所述密封腔1的外部，所述密封腔1的外部還設(shè)有光子計數(shù)探頭16、計算機17，所述光子計數(shù)探頭16位于所述頂端觀察窗8的正上方，所述光子計數(shù)探頭16通過光子計數(shù)模塊18與所述計算機17電連接，所述靜電電壓表15、高頻電流互感器19均通過示波器20與所述計算機17電連接。

所述密封腔1固定于底座2上，所述所述密封腔1的前后兩端分別安裝通過螺紋連接有高壓端蓋22、高頻端蓋21，所述高壓套管3由前向后貫穿所述高壓端蓋22并固定于所述高壓端蓋22的前端，所述高頻電流互感器19由后向前貫穿所述高頻端蓋21并與所述密封腔1的接地線電連接，所述密封腔1內(nèi)部壓強為0.01Pa-0.8MPa。

所述高壓套筒3的外層為聚四氟乙烯套筒，內(nèi)層為金屬電極。

所述加壓支架5包括有機玻璃底座5a、指狀電極5b，所述有機玻璃底座5a的前后兩端均安裝有指狀電極5b，所述指狀電極5b的底面鋪設(shè)絕緣板5c，所述絕緣板4c為厚度3mm，邊長40mm的板狀結(jié)構(gòu)。

所述光子計數(shù)探頭16的光譜計數(shù)波長范圍為185nm-850nm。

所述底座，用于支撐所述密閉腔體，為不銹鋼材料，焊接于密閉腔體底部。

所述密閉腔體，為厚度5mm，內(nèi)徑150mm，長300mm不銹鋼金屬筒，為絕緣材料測試提供環(huán)境，并能夠承受0.01Pa-0.8MPa個大氣壓力。

所述高壓套管，為聚四氟乙烯套筒及其中心連接的直徑為10mm，長度為200mm金屬電極組成，其作用為測試過程中電壓輸入。

所述高壓端蓋及端蓋，為直徑160mm腔體法蘭端蓋，由螺母與密閉腔體連接緊固。所述載物臺，由鋁材制成，焊接于所述密閉腔體底部，為一寬度100mm平面，實現(xiàn)密閉腔體內(nèi)部載物功能。

所述頂端觀察窗，為直徑80mm，厚度8mm鍍有寬波段增透膜的石英玻璃，起到光子增透作用；其上方放置所述光子計數(shù)探頭，用于單光子發(fā)光測試。

所述溫度濕度探測器探頭，由所述轉(zhuǎn)接法蘭進行轉(zhuǎn)接后，連接于所述溫濕度顯示器，用于腔內(nèi)溫度濕度實時顯示。

所述進氣口及出氣口，分別連接至真空泵及氣瓶，功能為試驗前腔體內(nèi)抽真空到0.01Pa，以及充入不同類型氣體(如：空氣、氮氣及六氟化硫氣體等)。所述正壓表，能夠?qū)崟r顯示腔體內(nèi)部絕對壓力大小，其顯示范圍為0.01MPa-0.8MPa。

所述轉(zhuǎn)接法蘭，為直徑100mm法蘭蓋，其上連接一支航空插頭，并開有兩個直徑5mm孔，其中，航空插頭用于所述二維移動平臺電控信號線轉(zhuǎn)接，另外兩孔分別用于所述探頭及所述溫度濕度探測器探頭引出密閉腔體。轉(zhuǎn)接法蘭內(nèi)部有深度10mm凹槽，用于連線接好后，由環(huán)氧樹脂澆注，以達到在腔體內(nèi)氣壓在高于外界氣壓后保證腔體密不透氣的功能。

所述絕緣材料加壓支架，包括有機玻璃底座及指狀電極，電極下方放置所述絕緣材料，絕緣材料應(yīng)被做成厚度3mm，邊長40mm的板狀。

所述表面電勢測量探頭，由所述探頭二維移動臺加持，能夠?qū)崿F(xiàn)探頭在絕緣材料上方3mm處40mm×40mm區(qū)域內(nèi)自由移動，其控制通過所述二維移動控制臺實現(xiàn)，其感應(yīng)電勢通過所述靜電電壓表(型號為Trek347)進行顯示，并將電勢值實時輸出給所述示波器進行采集。

所述光子計數(shù)探頭其光譜相應(yīng)范圍為185nm-850nm，覆蓋了紫外到遠紅外波段，能夠采集較寬波段范圍的光子信號。該光子計數(shù)探頭后端連接所述光子計數(shù)模塊其功能為對光子計數(shù)探頭輸入的信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并對特定時間單元內(nèi)單光子數(shù)目進行計數(shù)，通過所述計算機進行顯示。

所述高頻電流互感器，套接于所述密閉腔體接地線上，后端與所述示波器連接，用于觀察沿面閃絡(luò)電壓波形，判斷暗室中閃絡(luò)發(fā)生。

上述計數(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明計數(shù)方案的優(yōu)選計數(shù)方案，本計數(shù)領(lǐng)域的計數(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。