[發明專利]一種測量同軸壓電電纜靜水壓壓電系數系統的測量方法

有效

• 申請號: 202011138324.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112415288B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 張曉青;相新昊;戴瑛;賀鵬飛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01R29/22
• 分類號: G01R29/22
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種測量同軸壓電電纜靜水壓壓電系數系統的測量方法，其特征在于，測量同軸壓電電纜靜水壓壓電系數的系統包括氣路管線(6)、屏蔽電纜(12)、通過氣路管線(6)相互連接的高壓氣源和測試容器以及通過屏蔽電纜(12)與測試容器連接的測量計算單元(13)，所述的測試容器包括與氣路管線(6)連通的壓力釜(7)和設置于壓力釜(7)上與屏蔽電纜(12)連接的采集模塊，所述的同軸壓電電纜設置于壓力釜(7)內且與采集模塊連接，所述的高壓氣源用于向壓力釜(7)充氣施壓，所述的測量計算單元(13)用于獲取采集模塊采集到的數據，所述的采集模塊包括第一電極(8)、第二電極(9)、壓力表(11)和微電流計，所述的第一電極(8)和第二電極(9)分別穿設于壓力釜(7)的釜蓋上，且與壓力釜(7)釜蓋之間形成密封結構，其一端通過屏蔽電纜(12)與微電流計連接，另一端與同軸壓電電纜連接，所述的壓力表(11)用于測量壓力釜(7)內部的壓力，所述的第一電極(8)和第二電極(9)外表面開設螺紋，與壓力釜(7)的釜蓋通過螺紋連接，所述的采集模塊還包括密封組件(5)，所述的密封組件包括設置于壓力釜(7)釜蓋被電極穿過部分的聚四氟乙烯墊片，以及與聚四氟乙烯墊片配合使用的不銹鋼墊片和螺栓，所述的第一電極(8)和第二電極(9)之間的距離大于5cm，所述的第一電極(8)和第二電極(9)的長度不同，所述的高壓氣源包括壓縮氮氣瓶(1)和減壓閥(2)，所述的氣路管線(6)包括進口管線和出口管線，所述的進口管線上設置進氣閥(3)，所述的出口管線上設置排氣閥(4)，所述的壓縮氮氣瓶(1)與氣路管線(6)連接，所述的第一電極(8)和第二電極(9)的材料采用包括鋁、銀、銅、金、石墨、石墨烯和/或不銹鋼，所述的壓力釜(7)為304不銹鋼壓力釜(7)，容積為500ml，所述的壓力表(11)的量程為0-3Mpa；

測量同軸壓電電纜靜水壓壓電系數測量方法，包括以下步驟：

S1：測量待測同軸壓電電纜(10)的長度和直徑，并計算其表面面積；

S2：剝除同軸壓電電纜護套層，露出同軸壓電電纜(10)的芯電極和屏蔽電極；

S3：將同軸壓電電纜(10)的芯電極和屏蔽電極分別與采集模塊連接，并將同軸壓電電纜(10)放置于壓力釜(7)內；

S4：高壓氣源向壓力釜(7)充氣施壓直至達到設定值；

S5：緩慢釋放壓力釜(7)內氣體，進行壓力卸載；

S6：測量同軸壓電電纜(10)在壓力釜(7)內壓力卸載過程中產生的電荷變化量ΔQ，并記錄壓力釜(7)內壓力變化量ΔP；

S7：根據電荷變化量ΔQ和壓力變化量ΔP計算得到同軸壓電電纜靜水壓壓電系數d_3h，計算公式為：

其中，d_3h為同軸壓電電纜靜水壓壓電系數，其單位為pC/N，ΔQ為壓力卸載過程中產生的電荷變化量，其單位為pC，ΔP為壓力釜內壓力變化量，其單位為Mpa，A為同軸壓電電纜表面面積，其單位為mm²。