CN210803540U - 一种测量电介质击穿电压的样品夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测量电介质击穿电压的样品夹具，包括嵌入式配合的上环绝缘盖和下环绝缘底座、纵向对称配置的上电极和下电极、镶嵌于上电极顶部的绝缘球和固定下电极至下环绝缘底座的电极螺杆；所述的上环绝缘盖内设置纵向圆形通孔，所述的上电极放置在纵向圆形通孔内，所述的下环绝缘底座内设置纵向T形通孔，所述的下电极放置在纵向T形通孔，所述的上环绝缘盖和下环绝缘底座盖合后的形成的中间密闭空间用于放置待测样品。本实用新型的结构操作简易、安全性高、持久耐用，可以快速准确地放置待测样品，用于测试多种不同形状的样品，如：圆环、扇形和小型物件等。

Description

一种测量电介质击穿电压的样品夹具

技术领域

本实用新型涉及电介质领域，具体为一种测量电介质击穿电压的样品夹具。

背景技术

击穿电压顾名思义即使电介质击穿的电压，是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿，电容器在不高于击穿电压下工作都是安全可靠的。方便快速地测量出电介质的耐压强度将会大大提高实验效率。

夹具是迅速、方便、安全地安装样品的装置，它是测量击穿电压的基础，测量过程中用来固定样品，使之占有正确的位置。

目前，公知的夹具构造是由一个杯状绝缘装置以及左右对称设置的电极(用于接触并连接样品和高压电源)、以及用于固定电极的紧固镶嵌结构等组成。这些夹具存在下列问题：

1.在硅油中纵向电极不易固定样品；

2.与样品接触的电极端面积过大；

3.密封性差，易受外界影响；

4.与高压电源连接的电极端裸露在外，存在安全隐患；

因此，设计一种操作简易、安全性高、持久耐用的测量电介质击穿电压的样品夹具是本实用新型专利的核心所在。

实用新型内容

为了解决以上所暴露的问题，本实用新型的目的在于：提供一种测量电介质击穿电压的样品夹具，该夹具不仅能快速准确地放置待测样品，而且便于拆卸和携带。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种测量电介质击穿电压的样品夹具，包括嵌入式配合的上环绝缘盖和下环绝缘底座、纵向对称配置的上电极和下电极、镶嵌于上电极顶部的绝缘球和固定下电极至下环绝缘底座的电极螺杆；所述的上环绝缘盖内设置纵向圆形通孔，所述的上电极放置在纵向圆形通孔内，所述的下环绝缘底座内设置纵向T形通孔，所述的下电极放置在纵向T形通孔，所述的上环绝缘盖和下环绝缘底座盖合后的形成的中间密闭空间用于放置待测样品。

优选地，所述的上环绝缘盖包括第一实心圆柱体以及设置在第一实心圆柱体下方的圆环，所述的第一实心圆柱体内设置纵向圆形通孔，所述的圆环的内径大于纵向圆形通孔的直径且小于第一实心圆柱体的直径；

所述的下环绝缘底座包括第二实心圆柱体，所述的第二实心圆柱体内设有纵向T形通孔和横向圆形通孔，所述的T形通孔由上圆形通孔和下圆形通孔组成，所述的下圆形通孔的直径小于上圆形通孔的直径，所述的横向圆形通孔与下圆形通孔垂直联通设置；

所述的圆环的外径与上圆形通孔的内径相匹配；所述的圆环的高度与上圆形通孔的深度相同。

优选地，所述的上电极由上到下包括第一螺纹杆、第一圆柱形电极本体和圆台，所述的圆台由上到下直径逐渐减小，所述的第一圆柱形电极本体的直径与纵向圆形通孔相匹配。

优选地，所述的绝缘球的下方设置第一螺纹孔，所述的第一螺纹孔与第一螺纹杆相匹配。

优选地，所述的下电极包括第二圆柱形电极本体以及设置在第二圆柱形电极本体上的凸台，所述的第二圆柱形电极本体的侧面设置第二螺纹孔。

优选地，所述的电极螺杆包括第二螺纹杆、第一圆杆和第二圆杆，所述的第一圆杆的直径小于第二圆杆的直径且大于第二螺纹杆的外径，所述的第二螺纹杆与第二螺纹孔相匹配；所述的第二圆杆上设有绝缘外套。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的结构操作简易、安全性高、持久耐用，可以快速准确地放置待测样品，用于测试多种不同形状的样品，如：圆环、扇形和小型物件等。

击穿电压的测量都是在高压情况下，尤其是在超过5kV以上时，首先要保障的就是安全性。本实用新型中，上、下电极都包覆于绝缘介质之中，取放及固定待测样品无需触碰到电极等存在安全隐患的部分，镶嵌于上电极顶部的绝缘球在上环绝缘盖和下环绝缘底座镶嵌之后对上电极产生的重量可以有效地固定样品，同时只需通过控制绝缘球来进行调整。

上环绝缘盖和下环绝缘底座形成为实心结构可以保证整个夹具避免在高压下由于振动引起的数据波动，二者镶嵌后部分的中空密封结构保证了测量的准确性。具体来说，在本发明中，通过上、下对称的镶嵌结构，在用于高压作用下形成稳定的测试环境。通常，随着电极区域的增加，击穿电压会降低，这种影响对于薄试样来说更为明显，电极的几何形状也会影响测试的结果，制作电极的材料也会对测试结果产生影响，我们在这将上下电极设置成环装电极的对称结构，上电极的横截面积由粗导向细，最后与待测试样接触的区域面积极小，这相对于均匀横截面积的电极而言避免了电极过细易损坏和测量结果偏大两个弊端。

此外，上、下电极及电极螺杆均为可拆卸连接，可以根据待测试样和测量要求更换电极或夹具位置。电极螺杆设置调节下电极在底座内的紧固程度，有效防止测量时和测量后残余硅油的渗漏。本夹具除适合测量击穿电压下，也能方便准确地表征电介质的其他电学性能的测试。特别是在上电极的头部的端面添加一个绝缘球，一方面实现绝缘，防止电极间的绝缘介质因高电压引起放电；另一方面，可以方便快捷地实现对待测样品不同位置进行点接触测量，因而，可以测试多种不同形状的样品，如：圆环、扇形和小型物件等。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2上环绝缘盖的结构示意图；

图3为下环绝缘底座的结构示意图；

图4为上电极的结构示意图；

图5为下电极的结构示意图；

图6为绝缘球的结构示意图；

图7电极螺杆的结构示意图；

附图标记中：10-上环绝缘盖、20-下环绝缘底座、30-上电极、40-下电极、50-绝缘球、60-电极螺杆、11-第一实心圆柱体、11a-纵向圆形通孔、12-圆环、21-第二实心圆柱体、21a-纵向T形通孔、21b-横向圆形通孔、31-第一螺纹杆、32-第一圆柱形电极本体、33-圆台、41-第二圆柱形电极本体、41a-第二螺纹孔、42-凸台、51-第一螺纹孔、61-第二螺纹杆、62-第一圆杆、63-第二圆杆、64-绝缘外套。

具体实施方式

一种测量电介质击穿电压的样品夹具，包括嵌入式配合的上环绝缘盖10和下环绝缘底座20、纵向对称配置的上电极30和下电极40、镶嵌于上电极30顶部的绝缘球50和固定下电极40至下环绝缘底座20的电极螺杆60；所述的上环绝缘盖10内设置纵向圆形通孔11a，所述的上电极30放置在纵向圆形通孔11a内，所述的下环绝缘底座20内设置纵向T形通孔21a，所述的下电极40放置在纵向T形通孔21a，所述的上环绝缘盖10和下环绝缘底座20盖合后的形成的中间密闭空间用于放置待测样品。

所述的上环绝缘盖10包括第一实心圆柱体11以及设置在第一实心圆柱体11下方的圆环12，所述的第一实心圆柱体11内设置纵向圆形通孔11a，所述的圆环12的内径大于纵向圆形通孔11a的直径且小于第一实心圆柱体11的直径；

所述的下环绝缘底座20包括第二实心圆柱体21，所述的第二实心圆柱体21内设有纵向T形通孔21a和横向圆形通孔21b，所述的T形通孔由上圆形通孔和下圆形通孔组成，所述的下圆形通孔的直径小于上圆形通孔的直径，所述的横向圆形通孔21b与下圆形通孔垂直联通设置；

所述的圆环12的外径与上圆形通孔的内径相匹配；所述的圆环12的高度与上圆形通孔的深度相同。

所述的上电极30由上到下包括第一螺纹杆31、第一圆柱形电极本体32和圆台33，所述的圆台33由上到下直径逐渐减小，所述的第一圆柱形电极本体32的直径与纵向圆形通孔11a相匹配。

所述的绝缘球50的下方设置第一螺纹孔51，所述的第一螺纹孔51与第一螺纹杆31相匹配。

所述的下电极40包括第二圆柱形电极本体41以及设置在第二圆柱形电极本体41上的凸台42，所述的第二圆柱形电极本体41的侧面设置第二螺纹孔41a。

所述的电极螺杆60包括第二螺纹杆61、第一圆杆62和第二圆杆63，所述的第一圆杆62的直径小于第二圆杆63的直径且大于第二螺纹杆61的外径，所述的第二螺纹杆61与第二螺纹孔41a相匹配；所述的第二圆杆63上设有绝缘外套64。

使用时，先将待测样品表面涂满一层硅油，拧开上环绝缘盖10，只需保持底座置于水平位置即可，将待测样品放入，此时待测样品置于下电极40的凸台42上，随后手握上电极30顶端的绝缘球50使上电极30保持悬空的情况下将上环绝缘盖10嵌入底座，再松开绝缘球50让上电极30随重力慢慢下落最后接触待测样品，因为是对称设置结构，所以上电极30落下后待测样品两端会充分与电极接触。最后将上下电极40与测试仪相连进行测试。整个过程便捷迅速，无任何繁琐操作。

本实用新型中，整个测试过程中待测样品处于封闭空间中，避免了外界条件对测试结果所产生的影响。本夹具除适合高压下电学性能测试外，也能方便、准确地表征多种形状块体物件的其他电学性能测试，如电阻率测量、阻抗分析、介电温谱等。本夹具由于上电极30与待测样品的接触面积极小，在一次测量结束或者样品被击穿后，可以继续调整待测样品的与上电极30的接触位置继续进行测量，有效地提高了待测样品的使用效率。

Claims (6)

1.一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：包括嵌入式配合的上环绝缘盖和下环绝缘底座、纵向对称配置的上电极和下电极、镶嵌于上电极顶部的绝缘球和固定下电极至下环绝缘底座的电极螺杆；所述的上环绝缘盖内设置纵向圆形通孔，所述的上电极放置在纵向圆形通孔内，所述的下环绝缘底座内设置纵向T形通孔，所述的下电极放置在纵向T形通孔，所述的上环绝缘盖和下环绝缘底座盖合后的形成的中间密闭空间用于放置待测样品。

2.根据权利要求1所述的一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：

所述的上环绝缘盖包括第一实心圆柱体以及设置在第一实心圆柱体下方的圆环，所述的第一实心圆柱体内设置纵向圆形通孔，所述的圆环的内径大于纵向圆形通孔的直径且小于第一实心圆柱体的直径；

所述的下环绝缘底座包括第二实心圆柱体，所述的第二实心圆柱体内设有纵向T形通孔和横向圆形通孔，所述的T形通孔由上圆形通孔和下圆形通孔组成，所述的下圆形通孔的直径小于上圆形通孔的直径，所述的横向圆形通孔与下圆形通孔垂直联通设置；

所述的圆环的外径与上圆形通孔的内径相匹配；所述的圆环的高度与上圆形通孔的深度相同。

3.根据权利要求2所述的一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：所述的上电极由上到下包括第一螺纹杆、第一圆柱形电极本体和圆台，所述的圆台由上到下直径逐渐减小，所述的第一圆柱形电极本体的直径与纵向圆形通孔相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：所述的绝缘球的下方设置第一螺纹孔，所述的第一螺纹孔与第一螺纹杆相匹配。

5.根据权利要求3所述的一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：所述的下电极包括第二圆柱形电极本体以及设置在第二圆柱形电极本体上的凸台，所述的第二圆柱形电极本体的侧面设置第二螺纹孔。

6.根据权利要求4所述的一种测量电介质击穿电压的样品夹具，其特征在于：所述的电极螺杆包括第二螺纹杆、第一圆杆和第二圆杆，所述的第一圆杆的直径小于第二圆杆的直径且大于第二螺纹杆的外径，所述的第二螺纹杆与第二螺纹孔相匹配；所述的第二圆杆上设有绝缘外套。

Images