一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统的制作方法

本实用新型涉及动态电流测试领域，尤其涉及一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统。

背景技术：

电气设备的部分绝缘结构由两层或多层绝缘介质组合而成，不同属性的双层绝缘材料构成的复合绝缘结构存在界面夹层极化现象。双层介质的复合绝缘结构的分界面处，是绝缘系统中的薄弱环节和易发生故障的典型部位。目前对双层介质界面的研究涉及到界面电荷的测量，而界面处电荷不易捕捉，且界面极化过程的电场无法测量，因此通过对双层复合介质极化过程中极化、去极化电流变化进行监测，用于探究非线性层介质界面极化的规律。但是目前测量手段和装置，很难获取界面夹层极化的起始极化电流和起始去极化电流，不能实时连续、自动读取电流值，使测试结果不能真实准确反映界面极化的过程。测量方法容易受人为操作影响。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点，本实用新型实施例提供一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统，使测量系统能够捕捉到双层介质待测物被加压后的界面极化-去极化起始电流，同时对界面极化-去极化过程中的电流进行连续自动的测量并记录，减少人为误差。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统，包括三电极系统、开关器件、高压电源、静电计、GPIB线、控制计算机；其中，

所述三电极系统的高压极与保护极、测量极之间用于放置双层介质待测物，所述三电极系统的高压极通过所述开关器件与所述高压电源的正极相连，所述高压电源的负极与所述静电计输入相连，所述静电计输出与所述三电极系统的测量极相连，同时所述静电计的GPIB接口通过GPIB线与所述控制计算机连接，所述三电极系统的保护极接地。

优选的，所述三电极系统置于电极盒中，电极盒外表面接地。

优选的，所述电极盒置于干燥箱中，干燥箱外表面接地。

优选的，所述三电极系统的高压极的直径小于所述双层介质待测物的直径。

优选的，所述高压电源、所述静电计都置于隔离箱中，隔离箱接地。

优选的，所述静电计是Keithley 6517B。

优选的，所述控制计算机安装有LabVIEW虚拟示波器程序。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：三电极系统的高压极的直径小于所述双层介质待测物的直径，电极盒、干燥箱、隔离箱接地，屏蔽微弱的干扰电流，可以保证采集到通过双层介质待测物微弱的体电流；静电计通过GPIB线与控制计算机连接，控制计算机中的LabVIEW虚拟示波器程序对静电计采集的电流进行实时记录。该测量系统能够捕捉到双层介质待测物被加压后的界面极化-去极化起始电流，同时对界面极化-去极化过程中的电流进行连续自动的测量并记录，减少人为误差。

附图说明

图1是本实施例提供一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统的结构示意图；

图2是本实施例提供的控制计算机中的控制及显示界面；

图3是本实施例提供的一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量方法流程图。

其中，1.三电极系统，11.保护极，12.测量极，13.高压极，2.电极盒，3.干燥箱，4.双层介质待测物，5.高压电源，6.静电计，7.GPIB线，8.控制计算机，9.隔离箱。

具体实施方式

本实用新型提供了一种双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统，如图1所示，包括三电极系统1、开关器件、高压电源5、静电计6、GPIB线7、控制计算机8；其中，

所述三电极系统1的高压极13与保护极11、测量极12之间用于放置双层介质待测物4，所述开关器件为单刀双掷开关，所述三电极系统1的高压极13通过所述单刀双掷开关输出的一端与所述高压电源5的正极相连，单刀双掷开关输出的另一端与高压电源5的负极相连，所述高压电源5的负极与所述静电计6输入相连，所述静电计6输出与所述三电极系统1的测量极12相连，同时所述静电计6的GPIB接口通过GPIB线7与所述控制计算机8连接，所述三电极系统1的保护极11接地。

在一种可选的实施例中，所述三电极系统1置于电极盒2中，电极盒2外表面接地。

在一种可选的实施例中，所述电极盒2置于干燥箱3中，干燥箱3外表面接地。

在一种可选的实施例中，所述三电极系统1的高压极13的直径小于所述双层介质待测物4的直径。

在一种可选的实施例中，所述高压电源5、所述静电计6都置于隔离箱9中，隔离箱9接地，所述高压电源5包括正负极性可调的高压电源5。

在一种可选的实施例中，所述静电计6是Keithley 6517B。

在一种可选的实施例中，所述控制计算机8安装有LabVIEW虚拟示波器程序。

下面结合图1的结构示意图、图2的控制及显示界面及图3的流程图，对双层介质界面极化-去极化电流动态测量系统的操作过程作如下的详细说明：

S1.将双层介质待测物4置于电极盒2中三电极系统1的高压极13与保护极11、测量极12之间，导线连接三电极系统1的高压极13与开关器件、开关器件的另一端与高压电源5的正极、高压电源5的负极与静电计6输入、静电计6输出和三电极系统1的测量极12，三电极系统1的保护极11、电极盒2、干燥箱3、隔离箱9都接地。然后将电极盒2置于干燥箱3中，以达到双重屏蔽的目的。同时静电计6的GPIB接口通过GPIB线7与所述控制计算机8连接。将高压电源5、静电计6都置于隔离箱9中，以便屏蔽环境中的电磁干扰。

S2.将干燥箱3温度调至实验所需的温度，静置20分钟后双层介质待测物4的温度调节至干燥箱3温度并保持稳定。若测量条件是室温，则无需调节温度。

S3.将Keithly 6517B型静电计6的自身测试地和保护接地均接地，启动Keithly 6517B，并完成自动调试；然后启动控制计算机8中的LabVIEW操作程序，完成初始化仪器，设置高压电源5为实验所需的电压，相继点击LabVIEW操作程序的控制及显示面板上的运行、输出、记录按钮；单刀双掷开关连接到K1，接入高压电源5。LabVIEW操作程序先采集静电计6517B测量的电流及时间数据，然后将采集字符型数据转换成数字型数据，再保存实验数据，最后按程序设定的图形的形式显示在界面上。控制及显示界面显示采集的电流随时间的变化，即为极化电流，如图2所示。

如果需要改变高压电源5的极性，可以变更电源的接线；也可以不变更接线，只需点击控制及显示面板上的“改变极性”按钮。

S4.极化电流测试结束后，重新启动控制计算机8中的LabVIEW操作程序，完成初始化仪器，相继点击LabVIEW操作程序的控制及显示界面上的运行、输出、记录按钮；单刀双掷开关连接到K2，断开高压电源5。LabVIEW操作程序先采集静电计6517B测量的电流及时间数据，然后将采集字符型数据转换成数字型数据，再保存实验数据，最后按程序设定的图形的形式显示在界面上。控制及显示面板显示采集的电流随时间的变化，即为去极化电流。

S5.去极化电流测试结束后，关闭设备。対双层介质待测物4进行放电处理。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：三电极系统1的高压极13的直径小于所述双层介质待测物4的直径，电极盒2、干燥箱3、隔离箱9接地，屏蔽微弱的干扰电流，可以保证采集到通过双层介质待测物4微弱的体电流；静电计6通过GPIB线7与控制计算机8连接，控制计算机8中的LabVIEW虚拟示波器程序对静电计6采集的电流进行实时记录。该测量系统能够捕捉到双层介质待测物4被加压后的界面极化-去极化起始电流，同时对界面极化-去极化过程中的电流进行自动连续的测量并记录，减少人为误差。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的实用新型范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。