ZJD-C垊�strong>硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪

一、概述：

ZJD-C垊�a>硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪作为**一代的通用、多用途、多量程的阻抗测试仪器，测试频率上限达到目前国内**�?60MHz.ZJD-C硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪采用了多�?*技术、�/span>

双扫描技� - 测试频率和调谐电容的双扫描、自动调谐搜索功能、�/span>

双测试要素输� - 测试频率及调谐电容值皆可通过数字按键输入、�/span>

双数码化调谐 - 数码化频率调谐，数码化电容调谐、�/span>

自动化测量技� -对测试件实施 Q 值、谐振点频率和电容的自动测量、�/span>

全参数液晶显� � 数字显示主调电容、电感� Q 值、信号源频率、谐振指针、�/span>

DDS 数字直接合成的信号源 -确保信源的高葆真，频率的高精确、幅度的高稳定、�/span>

计算机自动修正技术和测试回路**� —使测试回路 残余电感减至*低，彻底根除 Q 读数值在不同频率时要加以修正的困惑、�/span>

二、主要技术特性：

*1.信号溏� DDS数字合成信号 100KHZ-160MHZ

*2.信号源频率精�?��10-5 ��1个字�?位有效数

3．Q值测量范围：1�?023

4．Q值量程分档：30�?00�?00�?000、自动换档或手动换档：�/span>

*5．电感测量范围：1nH�?40mH 自身残余电感和测试引线电感的自动扣除功能

*6．电容直接测量范围：1pF�?5nF

7．主电容调节范围� 17�?40pF

8．准确度 150pF以下��1pF�?50pF以上��1%

9．信号源频率覆盖范围100kHz�?60MHz

10．合格指示预置功能范围：5�?000

11．环境温度：0℃～+40℃；

12．消耗功率：�?5W；电源：220V��22V�?0Hz��2.5Hz、�/span>

13. S916（数显）介电常数��r和介质损耗因数tan��测试装置９�/span>

数显式微杆，平板电容器：

极片尺寸� 38mm

极片间距可调范围：≥15mm

夹具插头间距�?5mm��0.01mm

夹具损耗正切值≤4��10�? �?MHz（�/span>

测微杆分辨率�?.001mm

测试极片：材料测量直�?#934;38mm厚度可调 � 15mm

*液体杯：测量极片直径 ��38mm� 液体杯内�?#934;48mm 、深7mm

14. 电感组LKI-1９�/span>

分别�?.05��H�?.1��H�?.5��H�?.5��H�?0��H�?0��H�?00��H�?mH�?mH�?0mH十个电感组成、�/span>

三、配置：

主机 一�?/span>

电感 九支

夹具 一奖�/span>

液体� 一奖�/span>

随机文件一奖�/span>

ZJD-C垊�strong>硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪相关标准

硫化橡胶介电常数和介质损耗角

正切值的测定方法

警告：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件、�/span>

1�?/span>范围９�/span>

本标准规定了介电常数和介质损耗角正切值的两种测定方法。方泔�/span>A为工频（50Hz）下的测定方法，方法B为高频电场下的测定方法、�/span>

本标准适用于硫化橡胶、�/span>

2�?/span>规范性引用文仵�/span>９�/span>

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其**版本适用于本标准、�/span>

GB/T 2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序＇�/span>GB/T 2941-2006，ISO 23529�?004，IDT（�/span>

3�?/span>术语和定么�/span>９�/span>

下列术语和定义适用于本标准、�/span>

3.1

介质损耖�/span>dielectric loss

绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗、�/span>

3.2

损耗角��loss angle��

在交变电场下，电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角（功率因数角��）的余角�?#948;）、�/span>

3.3

损耗角正切tan�� loss tangent��

介质损耗因�?/span> dielectric loss factor

介质损耗角正切值、�/span>

3.4

介电常数��dielectric constant

绝缘材料在电场作用下产生极化，电容器极板间有电介质存在时的电容量C、与同样形状和尺寸的真空电容量C₀之比、�/span>

注：不同试样、不同电极的真空电容和边缘校正的计算参见附录A、�/span>

4�?/span>测试电极９�/span>

4.1电极材料

见表1、�/span>

�?/span> 1电极材料

电极材料	规格要求	适应范围
铝箔和锡箓�/span>	铝箔和锡箔应退火，厚度�?.01mm左右，用凡士林、变压器油、硅油或其他合适油作为粘接剁�/span>	接触电极�?/span>
导电橡胶	体积电阻系数不大�?00����cm（交流），邵尔A硬度�?0�?0，表面应光滑	接触电极�?/span>
铛�/span>	表面可镀防腐蚀的金属层，但镀层应均匀一致，工作面粗糙度Ra值应不低�?.2	一般做辅助电极用，对软质胶可直接作接触电极�?/span>
导电粉末	石墨粉，银粉，铜粉等	管状试样内电极用

4.2电极尺寸

4.2.1板状试样电极

4.2.1.1方法A：板状电极尺寸见�?，电极如�?所示、�/span>

�?/span> 2板状试样电极尺寸单位为毫籲�/span>

D1	D2	D3	D4	H1	H2
25.0��0.1	29.0��0.1	40	�?0	30	5
50.0��0.1	54.0��0.1	74	�?4

1——测量电极；

2——保护电源；

3——试样；

4——高压电极、�/span>

国�/span> 1板状试样电极配置（工频）

4.2.1.2方法B：采用二电极系统。电极尺寸大小与试样尺寸相等，或电极小于试样尺寸。板状试样电极直径为��38.0mm��0.1mm�?#966;50.0mm��0.1mm�?#966;70.0mm��0.1mm、�/span>

4.2.2管状试样电极

4.2.2.1方法A：管状试样电极尺寸见�?，电极如�?所示、�/span>

�?/span> 3管状试样电极尺寸

L1	L2	L3	g
25	5	�?0	2.0��0.1
50	10	�?4

1——保护电极；

2——测量电极；

3——高压电极；

4——试样、�/span>

国�/span> 2管状试样电极配置（工频）

4.2.2.2方法B：管状试样电极尺寸，电极如图3所示、�/span>

管状试样的电极长度为50.0mm��0.1mm�?0.0mm��0.1mm、�/span>

1——试样；

2——上电极：�/span>

3——下电极、�/span>

国�/span> 3管状试样电极配置（高频）

4.3电极装置

在进行高频测试时，根据测试频率与测试要求可用支架电极（如国�/span>4），当频率大于或等于1MHz且小�?0MHz时，宜用测微电极（如�?）；当频率大于或等于10MHz时，应用测微电极、�/span>

1——上盖螺钉；

2——上盖板：�/span>

3——升降螺杆；

4——上电极导轨：�/span>

5——螺帽；

6——导筒；

7——导槽螺钉；

8——绝缘杆：�/span>

9——高压电极；

10——试样；

11——测量电极；

12——保护电极；

13——绝缘板（聚四氟乙烯板）：�/span>

14——绝缘支脚；

15——有机玻璃板、�/span>

国�/span> 4支架电极

1——微调管形电容器：�/span>

2——测试样品电容器：�/span>

3——上支撑板；

4——上电极：�/span>

5——试样；

6——下电极：�/span>

7——底板、�/span>

国�/span> 5测微电极

5�?/span>测试仪器９�/span>

5.1方法A

5.1.1测试仪器为工频高压电桥，其原理图如图6所示、�/span>

T试验变压器；

C₃标准电容器；

C₅试样：�/span>

R₃可变电阻：�/span>

C₂�?/span>C₄可变电容：�/span>

R₄固定电阻：�/span>

G-电桥平衡指示器；

P放电器、�/span>

国�/span> 6工频高压电桥原理国�/span>

5.1.2测量范围

损耗角正切＇�/span>tan��）：0.001�?；电容（C）：40pF�?000pF、�/span>

5.1.3电桥测量误差

测量时误差不超过10%，当试样tan��小于0.001时测量误差不超过0.0001，电容的测量误差不超�?%，标准电容器的tan��应小�?.0001、�/span>

5.1.4电桥必须有良好的屏蔽接地装置、�/span>

5.2方法B

5.2.1方法B的测试仪器有两种：一种是谐振升高法（Q表），另一种时变电钠法、�/span>

5.2.1.1谐振升高法（Q表）

其测试原理图如图7所示、�/span>

A电流表；

R₀耦合电阻：�/span>

L辅助线圈：�/span>

C标准电容：�/span>

C₀试样：�/span>

V、V₁电压表（�?/span>Q值表示）、�/span>

国�/span> 7Q表原理图

5.2.1.1.1测量范围

频率丹�/span>50Hz�?0MHz，电�?0pF�?00pF，Q�?0�?00、�/span>

5.2.1.1.2测量误差

电容误差９�/span>���?.5%C+0.1pF），Q�?#177;10%；有关仪器的测量误差均为��10%、�/span>

5.2.1.2变电钠法

其测试原理如国�/span>8所示、�/span>

C——可调电容；

L——谐振线圈；

C_T——管形微调电容；

C_u——主电容：�/span>

C_x——试样、�/span>

国�/span> 8高频介质损耗仪原理国�/span>

6�?/span>试样９�/span>

6.1试样尺寸

6.1.1方法A试样尺寸见表4、�/span>

�?/span> 4试样尺寸单位为毫籲�/span>

试样	尺寸	厚度
板状	圆形�?#966;100 正方形：边长100	软质橡胶1.0��0.1 硬质橡胶2.0��0.2
管状	管长100

6.1.2方法B试样尺寸见表5、�/span>

�?/span> 5试样尺寸单位为毫籲�/span>

试样	尺寸	厚度
板状	圆形�?#966;38＋�span>��50�?span>��100 正方形：边长100	软质橡胶1.0��0.1 硬质橡胶2.0��0.2
管状	管长50＋�span>管长70

6.2试样的制夆�/span>

试样的制备应符合GB/T 2941的规定，也可以在符合试样厚度尺寸的胶板上用旋转刀进行裁切，制样方法的不同，其试验结果无可比性、�/span>

6.3试样数量

试样的数量不少于3个、�/span>

7�?/span>硫化与试验之间的时间间隔９�/span>

试样在硫化与试验之间的时间间隔按GB/T2941的规定执行、�/span>

8�?/span>试验条件９�/span>

8.1试样表面应清洁、平滑，无裂纹、气泡和杂质等，试样表面应用蘸有无水乙醇的布擦洗、�/span>

8.2试样应在标准实验室温度及湿度下至少调芁�/span>24h、�/span>

8.3当试样处理有特殊要求时，可按其产品标准规定的进行、�/span>

9�?/span>试验步骤９�/span>

9.1方法A

9.1.1试验电压丹�/span>1000V�?000V，一般情况下�?000V，电源频率为50Hz、�/span>

9.1.2按设备说明书正确的连接、�/span>

9.1.3接通电源预�?/span>30min、�/span>

9.1.4将试样接人电�?/span>C、的桥臂中，加上试验电压，根据电桥使用方法进行平衡，读取R3和tan��或C4的值、�/span>

9.2方法B—谐振升高法（Q表法（�/span>

9.2.1按照Q表的操作规程调整仪器，选定测量频率，测定C1和Q1的值、�/span>

9.2.2将试样放入测试电极中，并调节电容�?/span>C，使电路谐振，达�?*Q值记下调谐电容量C2和Q2的值、�/span>

9.2.3将试样从测试电极中取出，调节C或测试电极的距离，使电路重新谐振，记下C、或测试电极的校正电容值与Q值，并根据测试值计算出损耗角tan��与介电常�?#949;、�/span>

9.2.4其他高频测试仪器按其说明书进行操作，通过测试值计算出损耗角tan��和介电常�?#949;、�/span>

10�?/span>试验结果９�/span>

10.1方法A

10.1.1介质损耗角正切值（tan��）可在电桥上直接读数，按式（1）进行计算：

tan��=2��fR₄C₄��10^-6…………………………（1（�/span>

式中９�/span>

��—�?.14：�/span>

f——频�?0Hz：�/span>

R₄——固定电阻阻值，单位为欧姆（��）；

C₄——可变电容值，单位为微法（��F）；

10.1.2介电常数＇�/span>��）的计算见表6、�/span>

�?/span> 6介电常数的计箖�/span>

tan��	板状试样	管状试样
�?.1	…………（2（�/span>	…………（3（�/span>
>0.1	…………（4（�/span>	…………（5（�/span>
式中９�/span> d试样厚度，单位为厘米（cm）； CR标准电容器电容量，单位为皮法（pF）， R4固定电阻阻值，单位为欧姆（��）； R3可变电阻阻值，单位为欧姆（��）； S电极有效面积单位为平方厘米（cm2）； ……………………………（6（�/span> L1管状试样测量电极长度，单位为厘米（cm）； D测量电极有效直径，单位为厘米（cm）； DB管外径，单位为厘米（cm）； DA管内径，单位为厘米（cm）； g测量电极与环电极间距，单位为厘米（cm）； ln自然对效：�/span> ��3.14、�/span>

10.2方法B

10.2.1电容的计箖�/span>

10.2.1.1谐振升高泔�/span>

应用支架电极时按式（7）计算：

C_x=C₁-C₂+C_a…………………………………（7（�/span>

应用测微电极时按式（8）计算：

C_x=C‘�/span>₁-C‘�/span>₂+C_a……………………………（8（�/span>

10.2.1.2变电纳法（配用测微电极）９�/span>

按式＇�/span>9）、式�?0）计算：

C_x=C₁-C₂+C_a…………………………………（9（�/span>

其中９�/span>C_a=…………………………（10（�/span>

当电极直径为38mm时，则Ca=1/d

式中９�/span>

Cx——试样的并联等值电容，单位为皮法（pF）；

C₁——电极间距为试样厚度d，且无试样时谐振电容量，单位为皮法（pF）；

C₂——有试样时谐振电容量，单位为皮法（pF）；

C'₁——极的校正电容值，单位为皮法（pF）；

C'——有试样时，测微电极间距等于试样厚度时，测微电极的校正电容值，单位为皮法（pF）；

C——试样的几何电容量，单位为皮法（pF）；

S——电极面积单位为平方厘米（cm²）；

d——试样厚度，单位为厘米（cm）、�/span>

10.2.2介电常数��的计箖�/span>

按式＇�/span>11）计算：

………………………（11（�/span>

式中９�/span>

C_x——试样的并联等值电容，单位为皮法（pF）；

d——试样的厚度，单位为厘米（cm）；

D——电极的直径，单位为厘米（cm）、�/span>

10.2.3介质损耗角正切tan��值的计算

10.2.3.1谐振升高法（Q表法）按式（12）计算：

……………………（12（�/span>

10.2.3.2变电纳法：各种高频损耗测试仪配用测微电极使用时按式（I3）计算：

………………………（13（�/span>

式中９�/span>

C’——无电极时，谐振回路标准电容器指示值单位为皮法（pF）；

Q₁——无试样时，电极间距为d时，谐振Q值；

Q₂——电极间有试样时的谐振Q值；

△C_i—有试样时两次衰减至谐振�?.707时，微调电容变化量，单位为皮法（pF）；

△C₀——无试样时两次衰减至谐振�?.707时，微调电容变化量，单位为皮法（pF）；

C_x——试样的并联等值电容，单位为皮法（pF）、�/span>

10.2.4管状试样测试结果计算

10.2.4.1试样电容量按式（14）计算：

C_x=C₁-C₂…………………………（14（�/span>

式中９�/span>

C₁——无试样时，谐振电容量；

C₂——有试样时，谐振电容量、�/span>

10.2.4.2试样介电常数按式�?5）式�?6）计算：

…………………………（15（�/span>

其中９�/span>…………………（16（�/span>

式中９�/span>

L——电极长度，单位为厘米（cm）；

D₁�?/span>D₂——管外径和内径，单位为厘米（cm）、�/span>

10.2.4.3损耗角正切值的计算

不�/span>Q表接线柱直接连线时按式（17）计算：

………………………（17（�/span>

当高频介质损耗角测试仪与测微电极连接时按式（l8）计算：

………………………（18（�/span>

式中９�/span>

C1、Q1——无试样时，谐振电容量及Q值；

C2、Q2——有试样时，谐振电容量及Q值；

△Ci——有试样时两次衰减至谐振�?.707时，微调电容变化量，单位为皮法（pF）；

△C0——无试样时两次衰减至谐振�?.707时，微调电容变化量，单位为皮法（pF）、�/span>

注：不同试验环境对试验结果的影响因素参见附录B、�/span>

10.3试验结果以每组试验结果的中位数表示，取两位有效数字、�/span>

11、介电常数测试仪试验报告９�/span>

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪试验报告应包括以下内容：

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪a（�/span>介电常数测试�?/span>试样编号：�/span>

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪b（�/span>本标准编号或本标准名称；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪c（�/span>介电常数测试�?/span>试验结果

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪d（�/span>实验室温度、湿度；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪e（�/span>介电常数测试�?/span>试样的规格；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪f（�/span>测元件及电极尺寸：�/span>

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪g（�/span>试样和测试条件的调节：�/span>

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪h（�/span>介电常数测试�?/span>测量方法和测量电路；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪i（�/span>介电常数测试�?/span>试验电压及频率；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪j（�/span>试验者；

硫化橡胶介电常数介质损耗测试仪k（�/span>试验日期、�/span>