CN112268840B - 一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法，涉及电力检测领域，包括箱体、加湿机构和测试机构，加湿机构包括加湿器和连接加湿器且布置在箱体内的加湿管道，测试机构包括电场单元和支撑单元，电场单元包括连接导线且相对间隔设置的一对电极板，支撑单元位于两个电极板之间，用于承载试样并使其处于电极板形成的电场内；在密闭箱体内输入湿润雾气，并建立电场环境，模拟涂层的现实工作环境，检验涂层在恶劣天气中的抗润湿性，测取润湿状态，为涂层的应用及改善提供有力的数据支撑。

Description

一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法

技术领域

本公开涉及电力检测领域，特别涉及一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

众多领域对物体表面抗润湿性能都有要求，如输油管道，家具装修，金属喷塑，航空航天，海洋防污等领域，电力系统外绝缘领域等。以高压外绝缘为例，国内外电力系统中，湿闪和污闪一旦发生，将带来巨大损失，随着技术的发展，电压等级日益提升，电力行业对外绝缘防污闪涂料的要求也越来越高。。

发明人发现，目前随着大量应用的RTV及PRTV涂层，以及新研发的超疏水涂层，都有较强的憎水性，也因此提高了闪络电压。然而涂层被润湿后就会影响涂层的防污闪能力，目前对于涂层的抗润湿性试验多为，在现场运行一段时间后，取下绝缘子等设备，再对绝缘子表面进行润湿性测试，这种方式不仅存在较高的风险，而且真实的自然环境存在多样性和无规律性，工作人员并不能对其进行有效的控制，不利于总结引起涂层润湿的相关因素，所耗时间也比较长，导致所获取的涂层抗润湿性数据并不准确，难以对涂层的改善提供有力的数据支撑，无法满足需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法，在密闭箱体内输入超声雾气，并建立电场环境，模拟涂层的现实工作环境，检验涂层在恶劣天气中的抗润湿性，测取润湿状态，为涂层的应用及改善提供有力的数据支撑。

本公开的第一目的是提供一种检验涂层抗润湿性的试验装置，采用以下技术方案：

包括箱体、加湿机构和测试机构，加湿机构包括加湿器和连接加湿器且布置在箱体内的加湿管道，测试机构包括电场单元和支撑单元，电场单元包括连接导线且相对间隔设置的一对电极板，支撑单元位于两个电极板之间，用于承载试样并使其处于电极板形成的电场内。

进一步地，所述箱体内部设有腔体，加湿管道、测试机构位于腔体内，箱体侧壁上设有连通腔体的通孔，箱体侧壁铰接有用于封堵或开启通孔的箱体门。

进一步地，所述加湿管道沿箱体内部棱线布置，管道侧壁上开设有间隔布置的气孔，用于从加湿器获取水雾并通过气孔输出到箱体内。

进一步地，所述加湿器位于箱体外，其输出端穿过箱体侧壁对接连通加湿管道。

进一步地，两个电极板分别连接导线，通过导线对电极板施加电压，用于使试样处于均匀电场中。

进一步地，所述电极板与箱体内腔底部之间布置有标尺，标尺上设有刻度。

进一步地，所述支撑单元包括底座和支柱，底座和支柱间隔设置，底座上设有卡扣，用于夹持试样。

本公开的第二目的是提供一种检验涂层抗润湿性的试验法，利用如上所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，包括以下步骤：

依据试样大小调整支撑单元高度及电极板间距，放置试样并封闭箱体；

加湿机构产生水雾并散布在箱体内，对电极板通电在试样区域产生均匀电场；

每运行设定时间后，采集记录试样的润湿状态。

进一步地，根据试样的尺寸规格，调节支撑单元，使得试样两端架起、中间悬空。

进一步地，每间隔设定时间，关闭加湿机构、对电极板断电，观察试样表面涂层的憎水性变化。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)在密闭箱体内输入湿润雾气，并建立电场环境，模拟涂层的现实工作环境，检验涂层在恶劣天气中的抗润湿性，测取润湿状态，为涂层的应用及改善提供有力的数据支撑；

(2)检测涂层带电抗润湿的能力，在试验过程中，不引入外部电源，无需将涂层布置于实际的线路运行环境，即可检测涂层的不带电抗润湿性能，避免了实际环境进行试验时引起的危险，应用范围广泛；

(3)改变超声雾中水雾的成分，例如盐雾，可模拟涂层在沿海地区的润湿状态；试验后的样片，可用于测量接触角、用于闪络电压测试，从而为涂层的应用和改善提供数据支撑，方便研发人员及时发现涂料存在的问题，缩短研制时间。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中试验装置加湿管道的布置示意图；

图2为本公开实施例1、2中加湿管道的结构示意图；

图3为本公开实施例1、2中箱体内测试机构的结构示意图；

图4是本公开实施例1、2中试样放置于箱体内时的结构示意图。

图中，1、箱体，2、加湿管道，3、导线，4、接头，5、加湿管孔，6、箱体门，7、铰链，8、把手，9、加湿器，10、导线孔，11、电极板，12、支架，13、标尺，14、支柱，15、底座，16、卡槽，17、卡扣。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中实际线路涂层所处环境的多样性，人工并不能对其有效进行模拟控制，导致所获取的涂层抗润湿性数据并不准确，难以对涂层的改善提供有力的数据支撑，无法满足需求；针对上述问题，本公开提出了一种检验涂层抗润湿性的试验装置及方法。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种检验涂层抗润湿性的试验装置。

主要包括试验箱箱体1、加湿机构和测试机构。

箱体内部设有空腔，作为试验腔体；在本实施例中，箱体整体为长方体形的壳体结构，内部腔体的形状也为长方体形状；

加湿机构主体和测试机构均位于腔体内，试验箱所形成的腔体为封闭环境，方便加湿机构释放的水雾进行均匀散布，形成均匀的湿润空气环境；方便测试机构与外部的隔离，所形成的电场能够避免与外部环境产生干涉，并且，隔离外部能够对试验人员进行保护。

为了方便箱体内部元件的布置，在箱体侧壁上设有连通腔体的通孔，箱体侧壁铰接有用于封堵或开启通孔的箱体门6；

箱体门通过铰链7连接箱体侧壁，箱体门上还设有把手8，在外力作用下带动箱体门动作，对箱体门进行开启或关闭，改变腔体与外部的连通状态，能够使箱体内腔体连通外部或与外部隔离，从而进行元件的布置和试验的进行。

所述箱体的侧壁上布置有加湿管孔5，用于供加湿机构的管路穿过，在加湿管孔与管路的配合位置，可以增加密封圈，方便进行密封布置，避免内部气体的泄露影响内部雾气浓度。

箱体侧壁上布置导线孔10，用于供导线3穿过，使测试机构的供电导线能够穿过箱体连接外部电源，为测试机构进行供电；可以理解的是，对于导线配合导线孔的位置，也需要进行密封处理，增加密封圈，避免内部气体的泄露；

可以理解的是，对于到线控和加湿管孔的密封，还以选用其他密封件，比如密封胶、封堵泥等，能够满足密封和绝缘需求的前提下，进行自由选择即可。

对于加湿机构，其能够产生湿润雾气并散布到箱体腔体内，从而产生湿润环境，使得样品在湿润环境内进行抗润湿性试验；

包括加湿器9和连接加湿器且布置在箱体内的加湿管道2，加湿器可以选用超声雾化加湿器，加湿管道作为散布管道，其布置在箱体腔体内；

为了提高其散布均匀性，可以将加湿管道沿箱体腔体的棱线进行布置，加湿管道侧壁上开设有间隔布置的气孔，用于从加湿器获取水雾并通过气孔输出到箱体内。

对于加湿管道，其选用空心管结构，对于棱线相交处，配合相应的接头4管，比如在其棱角处采用垂直的三通，使其棱角对应三条棱线的空心管进行连通；

侧壁上开孔可以根据需求来选择间距，由于加湿管道沿腔体内部棱线布置，所以，其开孔均匀布置，方便箱体内均匀散布雾气，形成均匀的湿润环境。

加湿器器位于箱体外，避免其整体处于箱体腔体湿润环境内造成的元件损坏，加湿器的输出端穿过箱体侧壁对接连通加湿管道。

可以理解的是，对于加湿管道，还可以选择其他的布置方式，比如单管布置，在管壁上密布通孔，形成更为细小的散布结构，方便雾气的散发，也能够实现使箱体腔体内均匀散布湿润水雾。

可以理解的是，所述加湿机构还可以改变超声雾中水雾的成分，例如盐雾，可模拟涂层在沿海地区的润湿状态；试验后的样片，可用于测量接触角、用于闪络电压测试，从而为涂层的应用和改善提供数据支撑，方便研发人员及时发现涂料存在的问题，缩短研制时间。

对于测试结构，其主要分为电场单元、支撑单元，电场单元能够模拟涂层实际工作的电场环境，支撑单元能够对试样进行稳定的支撑，保证其实验区域能够稳定处于有效的环境中。

电场单元包括连接导线且相对间隔设置的一对电极板11，两个电极板分别连接导线，通过导线对电极板施加电压，用于使试样处于均匀电场中；

所述电极板与箱体内腔底部之间布置有标尺13，标尺上设有刻度；测量电极板间距，便于精确调控电极板所形成的电场；

标尺布置在箱体内腔底部的卡槽16内，便于标尺的固定和移动。

支撑单元位于两个电极板之间，用于承载试样并使其处于电极板形成的电场内；支撑单元包括底座15和支柱14，底座和支柱间隔设置，底座上设有卡扣17，用于夹持试样。

对于电极板，其通过绝缘支架12安装在腔体底部，隔离电极板与箱体，避免其短路发生危险，也能够避免因短路导致的电场不稳定问题；

对于底座15和支柱14，其均为绝缘材质，并且能够进行高度调节，承载试样在电场区域内进行适当的调整；

布置卡扣，夹持试样，能够防止试样从支撑单元上滑落，并且，固定其与底座、电极板的相对位置，使其能够稳定停留在试验区域内。

检测涂层带电抗润湿的能力，在试验过程中，不引入外部电源，无需将涂层布置于实际的线路运行环境，即可检测涂层的不带电抗润湿性能，避免了实际环境进行试验时引起的危险，应用范围广泛。

实施例2

本公开的另一典型实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种检验涂层抗润湿性的试验方法。

包括以下步骤：

依据试样大小调整支撑单元高度及电极板间距，根据试样的尺寸规格，调节支撑单元，使得试样两端架起、中间悬空，放置试样并封闭箱体；

加湿机构产生水雾并散布在箱体内，对电极板通电在试样区域产生均匀电场；

每运行设定时间后，采集记录试样的润湿状态，每间隔设定时间，关闭加湿机构、对电极板断电，观察试样表面涂层的憎水性变化。

具体的，结合附图1-图4，对本实施例中的试验方法进行详细描述：

在检验涂层抗润湿性能时，步骤如下：

1根据试样大小，调节两根标尺(13)的距离，并记为d1。

2根据试验具体要求，调整试验支柱的高度，并记为h1。

3根据实际情况，调整铜板电极的底座，并记下两个铜板电极的距离d2。

4将试样一端放置于支撑底座15上，另一端放置于试样支柱14上，如图4，试样底座高度为h，则此时试样的角度为∠α＝act(h1-h)/d1。

5盖好箱体门。

6打开超声雾加湿器，使超声雾沿通气管道均匀散布在箱体内。

7保持安全距离，通过电源线给铜板电极加上电压U，使得涂层处于均匀电场中，此时，涂层所在电场场强为E＝U/d2。

8根据试验要求，可每隔一段时间，关闭电源和超声雾加湿器，打开箱体门，观察试样涂层的憎水性变化，记录涂层不同时间的润湿状态。即可得到某涂层，在电场强度为E的电场下，一定超声雾环境下t分钟时的润湿状态。

通过上述方法，不仅能检测涂层带电抗润湿的能力，在试验过程中，不引入外部电源，即可检测涂层的不带电抗润湿性能，应用范围广泛；

还能够改变超声雾中水雾的成分，例如盐雾，可模拟涂层在沿海地区的润湿状态；

试验后的样片，可用于测量接触角、用于闪络电压测试，从而为涂层的应用和改善提供数据支撑，方便研发人员及时发现涂料存在的问题，缩短研制时间。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，包括箱体、加湿机构和测试机构，加湿机构包括加湿器和连接加湿器且布置在箱体内的加湿管道，测试机构包括电场单元和支撑单元，电场单元包括连接导线且相对间隔设置的一对电极板，支撑单元位于两个电极板之间，用于承载试样并使其处于电极板形成的电场内；所述箱体内部设有腔体，加湿管道、测试机构位于腔体内；

所述加湿管道沿箱体内部棱线布置，加湿管道侧壁上开设有间隔布置的气孔，用于从加湿器获取水雾并通过气孔输出到箱体内。

2.如权利要求1所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，箱体侧壁上设有连通腔体的通孔，箱体侧壁铰接有用于封堵或开启通孔的箱体门。

3.如权利要求1所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，所述加湿器位于箱体外，其输出端穿过箱体侧壁对接连通加湿管道。

4.如权利要求1所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，两个电极板分别连接导线，通过导线对电极板施加电压，用于使试样处于均匀电场中。

5.如权利要求4所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，所述电极板与箱体内腔底部之间布置有标尺，标尺上设有刻度。

6.如权利要求1所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，其特征在于，所述支撑单元包括底座和支柱，底座和支柱间隔设置，底座上设有卡扣，用于夹持试样。

7.一种检验涂层抗润湿性的试验方法，利用如权利要求1-6任一项所述的检验涂层抗润湿性的试验装置，包括以下步骤：

依据试样大小调整支撑单元高度及电极板间距，放置试样并封闭箱体；

加湿机构产生水雾并散布在箱体内，对电极板通电在试样区域产生均匀电场；

每运行设定时间后，采集记录试样的润湿状态。

8.如权利要求7所述的检验涂层抗润湿性的试验方法，其特征在于，根据试样的尺寸规格，调节支撑单元，使得试样两端架起、中间悬空。

9.如权利要求7所述的检验涂层抗润湿性的试验方法，其特征在于，每间隔设定时间，关闭加湿机构、对电极板断电，观察试样表面涂层的憎水性变化。

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