脈沖電聲法PEA空間電荷測量儀技術(shù)及測量設(shè)備解析

一、空間電荷測量技術(shù)概述

電聲脈沖法是一種無損的空間電荷測量技術(shù)。它用于描述聚合物絕緣材料內(nèi)部的空間電荷分布、積累及其整體行為。

空間電荷觀測正在成為評估直流絕緣應(yīng)用（尤其是高壓電纜）中的聚合物材料測試時，使用*廣泛的技術(shù)。經(jīng)過充分的評估，空間電荷的存在是導(dǎo)致高壓直流聚合物電纜過早失效的主要原因，而且也是防止此類電纜快速劣化的主要原因?？梢酝ㄟ^空間電荷測量來診斷在使用應(yīng)力下的絕緣劣化。

二、電聲脈沖法測量原理

核心設(shè)備組成：

1.高壓脈沖發(fā)生器

2.信號采集單元（快速采樣示波器）

3.PEA傳感器測試單元

4.試樣用高壓直流電源

工作流程：

在絕緣材料樣品的電極之間施加周期性的高壓脈沖。這種脈沖的特點(diǎn)是上升時間很快，持續(xù)時間很短。絕緣材料的試樣也要經(jīng)受高壓直流電（等級取決于試樣的厚度和形狀），這會導(dǎo)致絕緣材料層中的空間電荷積聚。每個脈沖產(chǎn)生的電場擾動絕緣材料中的內(nèi)部電荷，這些電荷在每一層都產(chǎn)生相應(yīng)的聲壓波，壓電傳感器檢測聲波，利用傳感器信號獲得空間電荷分布。為了描述空間電荷分布及其時間特性，可以對每個施加高壓脈沖后檢測到此類信號進(jìn)行詳細(xì)分析。

華測儀器選擇新型耐高溫共聚物壓電傳感器、重新設(shè)計(jì)電極系統(tǒng)，開發(fā)了適用于高溫下的PEA法空間電荷測量設(shè)備，分析了溫度對壓電傳感器性能、聲信號的傳播特性和穿過介質(zhì)特性的影響，得出了放大器輸出的電壓信號和空間電荷密度值的影響因素，進(jìn)而校正了溫度對PEA測量的影響，利用建立的高溫PEA法空間電荷測量儀，測量純環(huán)氧試樣在不同溫度下空間電荷產(chǎn)生、積聚及消散的特性。

三、測量曲線