CN105676089A - 多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法 - Google Patents

多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法 Download PDF

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    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials

Abstract

本发明公开了多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法，试验电源分别与局部放电检测仪、测试装置相连；测试装置包括盛有绝缘液的绝缘液容器，行选择开关和列选择开关；绝缘液容器内设有电极支撑板，电极支撑板上固定有多个用于夹持待测元件的检测电极，所有检测电极的一端均与行选择开关相连，另一端均与列选择开关相连；行选择开关与局部放电检测仪的高压端相连，列选择开关与局部放电检测仪的接地端相连。本发明通过设置测试装置可以实现同时对多个待测元件的检测，如果出现不合格元件，可以通过行选择开关和列选择开关定位并剔除存在缺陷的元件；提高了片式多层瓷介电容器的局部放电检测效率。

Description

多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及电子信息材料与元器件技术领域，尤其涉及多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法。
背景技术
多层瓷介电容器(MultlilayerCeramicCapacitor，简称MLCC)由金属构成的内电极与陶瓷介质层交替覆盖组成，元件外部裸露处由陶瓷介质材料包封，两端涂覆的金属端电极分别与同侧内电极连接。由于陶瓷介质在制造过程中很难达到十分的纯净和致密，陶瓷介质内部容易含有小的气孔、分层及其它缺陷。由于气孔(内部是空气或真空)的介电常数比固体的陶瓷介质小，这样其中的电场强度相对较大，所以气孔等缺陷内部的放电是MLCC产生局部放电的主要原因。
由于MLCC的局部放电主要发生在分散的、占空间极小的由绝缘的陶瓷介质包围的空间，故放电能量也很小，不会影响MLCC的短时的耐电压强度，但在长期的加电工作过程中，由于局部放电时会产生臭氧、氮氧化物等高化学活性物质，导致陶瓷介质腐蚀老化，原有的微小气孔不断生长扩大，最终导致陶瓷介质的完整性遭受破坏，从而影响其在长期工作时的可靠性。因此，在对元器件可靠性要求日益增长的今天，对MLCC进行局部放电检测有着重要的意义。
现有技术是将MLCC的引线(无引线的试样需要先将其焊接上引线)使用电极夹接入局部放电检测仪的电极上进行检测。但实际应用中发现，现有技术的检测效率较低，较适合进行单个元件的检测，不适用于进行大批量检验，难以满足提高产品可靠性的要求。而且这种方法不太适用于直接进行无引线试样的检测，因试样在检测前需焊接引线，而在焊接过程中MLCC容易受热冲击而破坏陶瓷介质的完整性，导致检验结果出现误差，同时也无法满足无损检测的要求。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法。
为实现上述目的，本发明提供一种多层瓷介电容器无损检测装置，包括局部放电检测仪，试验电源和测试装置，所述试验电源分别与所述局部放电检测仪、测试装置相连；
所述测试装置包括盛有绝缘液的绝缘液容器，行选择开关和列选择开关；所述绝缘液容器内设有电极支撑板，所述电极支撑板上固定有多个用于夹持待测元件的检测电极，所有所述检测电极的一端与所述行选择开关相连，另一端与所述列选择开关相连；
所述行选择开关与所述局部放电检测仪的高压端相连，所述列选择开关与所述局部放电检测仪的接地端相连。
作为本发明的进一步改进，所述试验电源上设有用于调节试验电压的调节旋钮。
作为本发明的进一步改进，所述电极支撑板为聚四氟乙烯整体加工而成。
作为本发明的进一步改进，所述检测电极通过弹簧固定在所述电极支撑板上。
作为本发明的进一步改进，所述行选择开关和列选择开关均为带有动触头的波段开关，行选择开关动触头与所述局部放电检测仪的高压端相连，列选择开关动触头与所述局部放电检测仪的接地端相连。
本发明还公开了一种多层瓷介电容器无损检测方法，包括：
步骤一、连接试验电源、局部放电检测仪和测试装置，将多个元件分别装在测试装置的检测电极上；
步骤二、将试验电源提供的试验电压施加于测试装置上，同时对多个元件进行无损检测；
步骤三、调节试验电压，由局部放电检测仪检测是否存在局部放电的现象，若存在则进行步骤四；
步骤四、通过行选择开关和列选择开关对所有被测元件进行定位测试，找出存在缺陷的元件。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三中，若不存在局部放电的现象，证明所有元件均正常，则更换下一组元件进行检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开的多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法，通过设置测试装置的电极支撑板上固定有多个用于夹持元件的检测电极，使用时，一个检测电极夹持一个待测元件，可以实现同时对多个元件的检测，如果存在缺陷元件，可以通过行选择开关和列选择开关定位并剔除存在缺陷的元件；本发明在对多个产品同时检测的基础上，还可以确定缺陷元件的位置，提高了片式多层瓷介电容器的局部放电检测效率；检测前无需对待测元件焊接引线，避免了由于焊接过程中待测元件容易受热冲击而破坏陶瓷介质的完整性，导致检验结果出现误差的问题；
本发明的电极支撑板使用聚四氟乙烯整体加工而成，保证电极支撑板具有足够大的绝缘与耐腐蚀性能；
本发明在绝缘液容器内盛放绝缘液，消除了检测过程中因元件发生表面放电而引入的干扰；
本发明的检测电极通过弹簧支撑固定在电极支撑板上，检测电极可活动，装入元件后的检测电极在弹簧的作用下夹紧待测元件；同时，由于弹簧的形变范围大，使待测电极可以支持多种不同尺寸的元件，无需分别依照待测元件尺寸的不同制作多种电极。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的多层瓷介电容器无损检测装置的结构图；
图2为图1中测试装置的结构图；
图3为本发明一种实施例公开的多层瓷介电容器无损检测方法的流程图。
图中：1、局部放电检测仪；2、试验电源；3、测试装置；4、测试电极；5、绝缘液容器；6、行选择开关；7、列选择开关；8、行选择开关动触头；9、列选择开关动触头；10、电极支撑板；11、元件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
实施例1：如图1-2所示，本发明提供了一种多层瓷介电容器无损检测装置，包括局部放电检测仪1，试验电源2和测试装置3，试验电源2分别与局部放电检测仪1、测试装置3相连；
试验电源2上设有用于调节试验电压的调节旋钮；
局部放电检测仪1由高压电源、放大器、椭圆扫描发生器、检测阻抗及示波器组成，局部放电检测仪1上设有高压端和接地端；
测试装置3包括盛有绝缘液的绝缘液容器5，行选择开关6和列选择开关7；绝缘液容器5内设有电极支撑板10，电极支撑板10上固定有多个用于夹持元件11(MLCC)的检测电极4。其中：检测电极4通过弹簧支撑固定在电极支撑板10上，检测电极4可活动，装入待测元件11后的检测电极4在弹簧的作用下夹紧元件11；同时，由于弹簧的形变范围大，使待测电极4可以支持多种不同尺寸的待测元件11，无需分别依照样品尺寸的不同制作多种电极。本发明的绝缘液容器5主要用于盛放绝缘液，检测时将装有待测元件11的电极支撑板10放入其中，并加入硅油或与其等效的高绝缘液体，从而消除检测过程中因元件11发生表面放电而引入的干扰。
所有检测电极4的一端均与行选择开关6相连，另一端均与列选择开关7相连；行选择开关6与局部放电检测仪1的高压端相连，列选择开关7与局部放电检测仪1的接地端相连。
优选的，检测电极4共有10组，电极按5行2列方式排列在2个电极支撑板10上，为保证足够大的绝缘与耐腐蚀性能，电极支撑板10使用聚四氟乙烯整体加工而成。行选择开关6和列选择开关7均为带有动触头的波段开关，行选择开关动触头8与局部放电检测仪1的高压端相连，列选择开关动触头9与局部放电检测仪1的接地端相连。其中：行选择开关6使用五极六位波段开关，列选择开关7使用二极三位波段开关，行选择开关6中的五个电极分别与5行检测电极4相连，列选择开关7中的二个电极分别与2列检测电极4相连；上述连接连接方式可以通过移动行选择开关动触头8和列选择开关动触头9实现元件11以其中任意1个，每组2个，每组5个或是全部10个的方式接入电路；即可实现快速检测以及确定缺陷元件的位置。
实施例2：如图3所示，本发明还提供了一种多层瓷介电容器无损检测方法，包括：
S101、连接试验电源、局部放电检测仪和测试装置，将多个待测元件分别装在测试装置的检测电极上；
S102、将试验电源提供的试验电压施加于测试装置上，同时对多个待测元件进行无损检测；
S103、调节试验电压，由局部放电检测仪检测是否存在局部放电的现象，若存在则进行S104，若不存在局部放电的现象，证明所有待测元件均正常，则更换下一组待测元件进行检测。
S104、通过行选择开关和列选择开关对所有待测元件进行定位测试，找出存在缺陷的待测元件；即：当经过检测发现存在局部放电的现象，说明被测的10个待测元件中至少一个存在缺陷；此时，可以将列选择开关动触头9分别移动一位和二位，行选择开关动触头8保持不动，判断哪一列的待测元件存在缺陷，如果列选择开关动触头9只在向右移动一位后局部放电检测仪1检测到局部放电，那么证明第一列待测元件中至少一个存在缺陷，此时保证列选择开关动触头9不动，从左至右依次移动行选择开关动触头8对第一列的5个电极依次进行局部放电检测。本发明通过移动行选择开关动触头8和列选择开关动触头9实现待测元件11以其中任意1个，每组2个，每组5个或是全部10个的方式接入电路；可实现快速检测以及确定缺陷元件的位置。
本发明公开的多层瓷介电容器无损检测装置及检测方法，通过设置测试装置可以实现同时对多个待测元件的检测，如果出现不合格元件，可以通过行选择开关和列选择开关定位并剔除存在缺陷的元件；本发明在对多个元件同时检测的基础上，还可以确定缺陷产品位置；提高了片式多层瓷介电容器的局部放电检测效率，检测过程中无需对待测元件焊接引线，避免了由于焊接过程中多层瓷介电容器容易受热冲击而破坏陶瓷介质的完整性，导致检验结果出现误差的问题。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多层瓷介电容器无损检测装置，其特征在于，包括局部放电检测仪(1)，试验电源(2)和测试装置(3)，所述试验电源(2)分别与所述局部放电检测仪(1)、测试装置(3)相连；
所述测试装置(3)包括盛有绝缘液的绝缘液容器(5)，行选择开关(6)和列选择开关(7)；所述绝缘液容器(5)内设有电极支撑板(10)，所述电极支撑板(10)上固定有多个用于夹持元件(11)的检测电极(4)；所有所述检测电极(4)的一端均与所述行选择开关(6)相连，另一端均与所述列选择开关(7)相连；
所述行选择开关(6)与所述局部放电检测仪(1)的高压端相连，所述列选择开关(7)与所述局部放电检测仪(1)的接地端相连。
2.如权利要求1所述的多层瓷介电容器无损检测装置，其特征在于，所述试验电源(2)上设有用于调节试验电压的调节旋钮。
3.如权利要求1所述的多层瓷介电容器无损检测装置，其特征在于，所述电极支撑板(10)为聚四氟乙烯整体加工而成。
4.如权利要求1所述的多层瓷介电容器无损检测装置，其特征在于，所述检测电极(4)通过弹簧固定在所述电极支撑板(10)上。
5.如权利要求1所述的多层瓷介电容器无损检测装置，其特征在于，所述行选择开关(6)和列选择开关(7)均为带有动触头的波段开关，行选择开关动触头(8)与所述局部放电检测仪(1)的高压端相连，列选择开关动触头(9)与所述局部放电检测仪(1)的接地端相连。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的多层瓷介电容器无损检测装置的检测方法，其特征在于，包括：
步骤一、连接试验电源、局部放电检测仪和测试装置，将多个元件分别装在测试装置的检测电极上；
步骤二、将试验电源提供的试验电压施加于测试装置上，同时对多个元件进行无损检测；
步骤三、调节试验电压，由局部放电检测仪检测是否存在局部放电的现象，若存在则进行步骤四；
步骤四、通过行选择开关和列选择开关对所有元件进行定位测试，找出存在缺陷的元件。
7.如权利要求6所述的多层瓷介电容器无损检测方法，其特征在于，所述步骤三中，若不存在局部放电的现象，证明所有被测元件均正常，则更换下一组元件进行检测。
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