• 高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)概述

1-1電橋簡介:

      BQS-37a型高壓電橋是本公司推出的新一代高壓電橋，主要用于測量工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損耗(tgδ)及介電常數(shù)（ε）。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998(2004) 固體電絕緣材料的交流損耗特性及介電常數(shù)的試驗方法其采用了西林電橋的經(jīng)典線路，內(nèi)附0-2500的數(shù)顯高壓電源及100PF標準電容器，并可按用戶要求擴裝外接標準電容線路。

1-2電橋的特點；

 l橋體內(nèi)附電位跟蹤器及指零儀，外圍接線及少。

l電橋采用接觸電阻小，機械壽命長的十進開關，保證測量的穩(wěn)定性

l儀器具有雙屏蔽，能有效防止外部電磁場的干擾。

l儀器內(nèi)部電阻及電容元件經(jīng)特殊老化處理，使儀器技術性能穩(wěn)定可靠。

l內(nèi)附高壓電源精度3%

l內(nèi)附標準電容損耗﹤0.00005，名義值100pF

• 高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)技術指標

2-1測量范圍及誤差

本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對濕度為30%-80%條件下，應滿足下列表中的技術指示要求。

在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）時

在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）時

2-2電橋測量靈敏度

    電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測量準    在下面的計算公式中，用戶可根據(jù)實際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應出來。

     ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U 為測量電壓                              伏特  (V)

      ω為角頻率2πf=314(50Hz)                              

     Cn標準電容器容量                          法拉(F)

     Ig通用指零儀的電流5×10^-10                  安培(A) 

     Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500                    歐姆(Ω)

     R4橋臂R4阻值3183                         歐姆(Ω)

     Cx被測試品電容值                           法拉(pF)

2-3工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓zui高不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定：

10×1kΩ                             1max≤15mA

10×100Ω                            1max≤120mA

10×10Ω                             l max≤150mA

用戶在使用前應注意以上的問題。如不清楚，可根據(jù)實驗電壓及標準電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

                    I=ω V C 

2-4輔橋的技術特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

2-5指零裝置的技術特性：

在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10^-6V/格

                電流靈敏度不低于2×10^-9 A/格

二次諧波 減不小于25dB

三次諧波 減不小于50dB

• 高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)電橋工作原理

BQS-37a型高壓電橋采用典型的西林電橋線路。C4橋臂在基本量程時，與R4橋臂并聯(lián)，測量數(shù)值為正損耗因數(shù)。結(jié)構采用了雙層屏蔽。并通過輔橋的輔助平衡，消除寄生參數(shù)對電橋平衡的影響。輔橋由電位自動電位跟蹤器與內(nèi)層屏蔽（S）組成。自動跟蹤器由電子元器件組成。它在橋頂B處取一輸入電壓，通過放大后，在內(nèi)屏蔽（S）產(chǎn)生一個與B電位相等的電壓。當電橋在平衡時，A,B,S三點電位必然相等，從而達到自動跟蹤的目的。本電橋在平衡過程中，輔橋采用自動電位跟蹤，在主橋平衡過程的同時，輔橋也自動跟蹤始終處于平衡的狀態(tài)，用戶只要對主橋平衡進行操作就能得到可靠的所需數(shù)據(jù)。同時也有效的抑制了電壓波動對平衡所帶來的影響。在指零部分，采用了指針式電表指示，視覺直觀，分辨清楚，克服了以往振動式檢流計的缺點。

3-1 橋體的組成

電橋各臂的組成

*臂：由被測對象Cx組成Z₁。

第二臂：由高壓標準電容器Cn組成Z₂。

第三臂：由十進電阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）歐姆和滑線電阻（0-0.13）歐姆組成Z₃。

第四臂：由十進電容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可變電容器100pF組成C4再與電組R4并聯(lián)組成Z4。

3-2計算公式

Cx=R4×  Cn / R3    R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]

tgδ=ω·R4·C4     R4[Ω]  C4[F]

當R4=10K/π

tgδ=C4     

當R4=1K/π

tgδ=0.1C4  

我們采取相對固定R4電阻，分別調(diào)節(jié)R3和C4使橋跟平衡，從而測得試品的電容值Cx和介質(zhì)損耗tg。本電橋為了直讀出損耗值，取電阻R4的阻值為角頻率（f=50Hz）若干倍。

3-3 公式說明

.頻率對介質(zhì)損耗正公式：

本電橋額定的工作頻率f=50Hz，在實際工作頻率偏離額定頻率時可用修正式進行修正：

tg=f^’·tgδ / f

式中：f    為額定工作頻率（f=50Hz）

f’   為實際工作頻率

tgδ  電橋測得損耗值

tgδ  為被測試品介質(zhì)損耗角正切的實際值

高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)安全操作規(guī)程

1. 本儀器必須有專人負責保管，使用，非專職操作者應在使用前了解和熟悉本說明書，以免造成不必要的損失和事故。
2. 每次使用前應仔細檢查接地線是否完好，確保以后方可通電使用。
3. 接通電源前應將靈敏度開關調(diào)到zui低位置。
4. 測量試品前應先對試品進行高壓試驗，證明在電橋工作電壓下無噪聲，電離等現(xiàn)象出現(xiàn)，然后才能進行測試（若試品己做過高壓試驗，該項可不必每次測量都做）。
5. 對試品施加高壓時緩慢升高，不可以加突變電壓。
6. 測試時操作人員必須集中思想，工作前做好一切準備工作，測試地點周圍應有明顯的標記或金屬屏蔽圍成高壓危險區(qū)，以防止非操作人員闖入。
7. 在測量過程中，如有放電管發(fā)光時，則必須及時切斷電源，仔細檢查接線及試品都無擊穿，待檢查排除故障后，再進行高壓測量工作。

高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)操作方法

5.1 測試前的準備工作

①按圖（3）所示，連接標準電容Ｃｎ（選用外接標準電容時），與被測電容Ｃｘ，并且將標準電容與被測電容盡可能遠離，以防止互相之間干擾。如選用內(nèi)部標準電容器，只需連接被測試品即可。

②檢查周圍是否有強電磁場干擾，應盡量避免。

③檢查大地線是否牢靠，以保證操作人員的安全，應檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

④檢查電橋的靈敏度開關是否已回另位。

⑤檢查試品的絕緣強度，應符合大于2U+1的標準。

⑥對試品施加試驗電壓（按部標或所規(guī)定的專業(yè)標準進行）。

5.2 試品的測試

①在不知道被測試品的大概容量及損耗時，可先施加少許的電壓，找到粗平衡點后，再把工作電壓升到所需的值，然后再尋找細平衡點。

②在測量時，靈敏度開關是按從小到大的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

③在測量時，R3開關時按從左至右的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

④在測量時，C4開關時按從右至左的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。

⑤整個測量步絮：首先檢查接線無誤后，方可通電試驗。第二升起試驗電壓，并調(diào)節(jié)靈敏度開關，使UA表頭有明顯的指示。此時表明電橋沒有平衡。第三調(diào)節(jié)R3開關，順序從左至右。這時通過觀察表頭來觀察電橋的平衡狀況。如表頭已回另，可再加大靈敏度。應總保持能明顯地觀察到調(diào)節(jié)R3時，電橋的平衡狀況。第四在某一點上用戶會發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)R3已無法使表頭再回到另位。這時可調(diào)節(jié)C4開關，順序時從右至左，把表頭指針調(diào)節(jié)到zui小位。第五用戶在調(diào)節(jié)C4到某一點時又會發(fā)現(xiàn)無法將指針調(diào)回另位。這時又要去調(diào)節(jié)R3開關，調(diào)節(jié)的位數(shù)是上一次調(diào)節(jié)R3的zui后位，然后又會出現(xiàn)第四點時的問題，又必須要調(diào)節(jié)C4開關．．．就這樣來回往復地調(diào)節(jié)R3和C4兩組開關，直至靈敏度開關zui大時，并指針回另（或指另儀指示到zui?。?。表明電橋已達到平衡。

 ⑥測量完畢后或在暫停測量時，應將另儀的靈敏度開關降至“0”，再將測量電壓降至另并切斷電源開關，根據(jù)計算公式，算出被測試品的容量及介損值。

高壓電橋介電常數(shù)測試儀zui全的參數(shù)裝置成套性

1．BQS-37a型高壓電橋                            一臺 

2.  試驗電極                                       一臺

3．使用說明書                                     一份

4．電源線                                         二根

5．測試線                                          三根

北京北廣精儀儀器設備有限公司主要生產(chǎn)電壓擊穿試驗儀、體積表面電阻率測試儀、介電常數(shù)介

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北廣儀器為什么要返廠維修？ 


1、維修維護全面  


   設備損壞后，使用者往往對設備損壞情況描述不清、不全面，經(jīng)常會出現(xiàn)技術人員到達現(xiàn)場之后，發(fā)現(xiàn)工具不全或者零配件需要更換卻沒有提前準備零配件，常常會造成被動或者維修遲緩的局面，耽誤客戶使用。設備返廠維修，廠內(nèi)零配件及工具齊全，技術人員在維修設備同時，按照公司要求會利用廠內(nèi)設施為返廠的設備做系統(tǒng)的維護，將一些細微的毛病及早解決。 


2、響應速度快  


   設備損壞后，我們即使以zui快的速度為您安排相關的技術人員出差，也要走流程等待技術部門安排具體的人員出差，往往需要一定時間。有時因為技術人員連續(xù)出差，耽擱在某地，偶爾還會耽誤與客戶提前約定好的時間。    現(xiàn)在物流快遞行業(yè)發(fā)達，全國各地運輸都很快捷方便，返廠維修往往能更省事省力。 

 

^{關于介電常數(shù)測試儀的其他附加介紹}

測試介電常數(shù)的意義：

介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)，以字母ε表示，單位為法/米 . 它是一個在電的位移和電場強度之間存在的比例常量。這一個常量在自由的空間（一個真空）中是8.85×10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介電系數(shù)可能差別很大，經(jīng)常遠大于真空中的數(shù)值，其符號是eo。 在工程應用中，介電系數(shù)時常在以相對介電系數(shù)的形式被表達，而不是值。如果eo表現(xiàn)自由空間（是，8.85×10的-12次方F/m）的介電系數(shù)，而且e是在材料中的介電系數(shù)，則這個材料的相對介電系數(shù)（也叫介電常數(shù)）由下式給出： ε1＝ε / εo＝ε×1.13×10的11次方 很多不同的物質(zhì)的介電常數(shù)超過1。這些物質(zhì)通常被稱為絕緣體材料，或是絕緣體。普遍使用的絕緣體包括玻璃，紙，云母，各種不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體被用于交流電.泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成 聚苯乙烯2.4～2.6 ,介電常數(shù)有相對介電常數(shù)和有效介電常數(shù)之分，平時我們說的介電常數(shù)就是相對介電常數(shù)，硅的相對介電常數(shù)是11.9 .（AC），聲音電波（AF）和無線電電波（射頻）的電容器和輸電線路。 一個電容板中充入介電常數(shù)為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）的物理意義。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）表示電介質(zhì)在交流電壓下的有功損耗和無功損耗之比，值越大，介質(zhì)損耗越大，它反映了電介質(zhì)在交流電壓下的損耗性能。

介質(zhì)損耗角正切

摘要：電力系統(tǒng)中檢測高壓設備的運行可靠性和發(fā)現(xiàn)電氣絕緣方面缺陷，電介質(zhì)損耗角的測量*。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。本文介紹了介質(zhì)損耗角的基本概念和其意義，簡單分析了介質(zhì)損耗角檢測的方法。

關鍵詞：電介質(zhì)損耗角；方法；測量；因素

一.引言

1.電介質(zhì)損耗角研究的意義

       電氣設備是組成電力系統(tǒng)的基本元件，是保證供電可靠性的基礎。無論是大型關鍵設備如發(fā)電機、變壓器，還是小型設備如電力電容器、絕緣子等，一旦發(fā)生失效，必將引起局部甚至全部地區(qū)的停電。而導致設備失效的主要原因是其絕緣性能的劣化。絕緣劣化有很多原因，不僅電應力可引起絕緣劣化，導致絕緣故障，而且機械力或熱得作用，或者和電場的共同作用，zui終也會發(fā)展為絕緣性故障。鑒于絕緣故障在電力故障中所占的比重及其后果的嚴重性，電力運行部門歷來十分重視電氣設備的絕緣監(jiān)督。

       電介質(zhì)的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們在電場作用下的導電性能、介電性能和電氣強度，它們分別以四個主要參數(shù)，即電導率（或絕緣電阻率）、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切和擊穿場強來表示。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。電介質(zhì)損耗角的變化可反映受潮、劣化變質(zhì)或絕緣中氣體放電等絕緣缺陷，因此測量介質(zhì)損耗角是研究絕緣老化特征及在線監(jiān)視絕緣狀況的一項重要內(nèi)容。而在實際測量中，由于電介質(zhì)損耗很小，所以需要測量系統(tǒng)有較高的測量精度，這樣才能正確及時地反映電介質(zhì)損耗的變化。對于電容型絕緣設備，通過對其介質(zhì)特性的監(jiān)視，可以發(fā)現(xiàn)尚處于早期發(fā)展階段的缺陷。

2.電介質(zhì)損耗角正切的理論基礎

對電介質(zhì)施加正弦波電壓，外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角的正切值。其物理理論基礎為tanδ=每個周期內(nèi)介質(zhì)損耗的能量/每個周期內(nèi)介質(zhì)存儲的能量 

1—1  介質(zhì)在交流電壓的等值電路和向量圖a  示意圖

      b  等值電路      c  向量圖

在交流電壓下，流過電介質(zhì)的電流I包含有功分量IR和無功分量IC，即I=IR+I

由圖1—1可以看出，此時的介質(zhì)功率損耗P=UIcos=UICtanδ=U2ωCPtanδ  （1--1） 式  ω----電源角頻率Φ----功δ

-----介質(zhì)損耗角。采用介質(zhì)損耗P作為比較各種絕緣材料損耗特性優(yōu)劣的指標是不合適的，因為P

值得大小與所加電壓U、試品電容量CP、電源頻率ω等一系列因素有關，而式中的

tanδ切是一個僅僅取決于材料損耗特性，而與上述種種因素無關的物理量。正因于此，通常均采用介質(zhì)損耗角正切tanδ作為綜合反映電介質(zhì)損耗特性優(yōu)劣的指標，測量和監(jiān)控各種電力設備絕緣的tan

δ值已成為電力系統(tǒng)中絕緣預防性試驗的zui重要項目之一。有損介質(zhì)更細致的等值電路如圖1—2所示

圖1—2  電介質(zhì)的三條支路等值電路和向量圖

a  等值電路     b向量圖圖中C1----介質(zhì)無R2，C2----各種有損極化；R3----電導損耗。

在這個等值電路上加上直流電壓時，電介質(zhì)中流過的將是電容電流I1、吸收電流I2和傳導電流I3。在電容電流I1在加壓瞬間數(shù)值很大，但迅速下降到零，是一極短暫的充電電流；吸收電流I2則隨著加電壓時間增長而逐漸減小，比充電電流的下降要慢得多，約經(jīng)數(shù)十分鐘才衰減到零，具體時間長短取決于絕緣的類型、不均勻程度和結(jié)構；傳導電流I3是*長期存在的電流分量。這三個電流分量加在一起即得出吸收曲線，如圖1—3所示。上述三條支路等值電路可進一步簡化為電阻、

電容的并聯(lián)等值電路或串聯(lián)等值電路。若介質(zhì)損耗主要由電導所引起，常用并聯(lián)等值電路；

如果介質(zhì)損耗主由極化所引起，常用串聯(lián)等值電路。

三.等值電路1.并聯(lián)等值電路如果把圖1—2中的電流歸并成由有功電流和無功電流兩部分組成，即可得到圖1—1b示并列電路，圖中CP代表無功電流IC等值電容、R則代表有功電流I

R的等值電阻。其中IR=3+I2R=URIC=1+I2C=UωCP介質(zhì)損耗角正切tanδ等于有功電流和無功電流的比值，即tanδ=IRIC=URUωCP=1UωCP此時電路的功率損耗為：P=U2R=U2ωCPtanδ可見與式（1--1）所得介質(zhì)損耗*相同。2.串聯(lián)等值電路用一只理想的無損耗電容CS一個電阻r相串聯(lián)的等值電路來代替，如果1—3a所示。且由如1—3b的向量圖可得：tanδ=IrIω=ωCr由于r=tanδωCS，I=cSωCS=UcosδωCS，所以電路的功率損耗將為：P=2r=（UcosδωCS）2tanδωCS=U2ωCStanδ（cosδ）2

因為介質(zhì)損耗角δ值很小，cosδ≈1，所以P=U2ωCStanδ由并聯(lián)等值電路和串聯(lián)等值電路可知，串聯(lián)等值電路中的電阻r要比并聯(lián)等值電路中的電阻R小得多圖1—3 電介質(zhì)的簡化串聯(lián)等值電路及向量a  串聯(lián)等值電路       b  向量

四.介質(zhì)損耗角正切的測量由于介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損耗角正切tanδ成正比，所以tanδ

是絕緣品質(zhì)的重要指標，測量tanδ值是判斷電氣設備的絕緣狀態(tài)的一項靈敏有效方法。tanδ能反映絕緣的整體性缺陷（例如全面老化）和小電容試品中的嚴重局部缺陷。由于tanδ隨電壓而變化的曲線，可判斷絕緣是否受潮、含有氣泡及老化程度。但是測量tanδ不能靈敏地反映大容量發(fā)電機、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，這是應盡可能將這些設備分解成幾部分，然后分別測量它們的tanδ，tanδ值得測量，zui常用的是高壓交流電橋，即西林電橋法。

液體介電常數(shù)測量儀鑒別危險品


原理分析 物質(zhì)的檢測分為定量檢測、定性檢測和否定檢測。定量檢測既要判斷被檢測物質(zhì)包含哪些成分，還要能檢測每種成分的含量，如質(zhì)譜檢測和各種光譜檢測。定性檢測只要求判定是不是某種物質(zhì)，如離子遷移譜等。而否定檢測只要給出被檢測物質(zhì)是否包含某一種或幾種特定成分。這三種檢測方法各有各的特點，定量檢測準確，但是一般檢測時間長；否定檢測為排除性檢測，但是能夠批量快速鑒別，定性檢測介與兩者之間。 在安全檢測領域，采用否定檢測方式可以實現(xiàn)快速預鑒別。如在液體危險品檢測中，通過否定檢測方式，可以快速鑒別液體中是否可能含有危險品。本文基于否定檢測的實際需求，給出一種通過測量微波反射能力，實現(xiàn)快速檢測瓶裝（玻璃、塑料和瓷器）液體是否含有某幾種特定危險品中的一種或幾種。 物質(zhì)的介電常數(shù)是一種物質(zhì)與微波相互作用研究中的重要參數(shù)，在微波作用下，了解液體介電常數(shù)，可以進一步了解其對微波吸收和反射的情況。采用微波發(fā)射裝置發(fā)射微波照射被測液體，發(fā)射能量可以非常低，通過測量液體反射微波能量實現(xiàn)快速鑒別液體中是否含有某幾種特定危險品。 這里采用的微波工作頻率在１０ＧＨｚ左右，屬于厘米波，其特點是遇到障礙物反射能力強，與極性分子的熱化學效應明顯（微波吸收），對塑料、玻璃和陶瓷等材