[發(fā)明專利]大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113092952A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢云琪;遲佳愷;申彥陽;袁瑞宜;陳媛媛;鄭靖泉
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16;G01R27/02
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王雨晴

1.大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：包括底部支架，所述底部支架上方由外至內(nèi)分別安裝有桶狀真空罩，一級冷屏和樣品腔，該底部支架內(nèi)還分別安裝有真空抽取組件，真空高壓接插件，制冷組件和低溫組件，所述真空抽取組件，制冷組件和低溫組件均和樣品腔導(dǎo)通，真空高壓接插件和樣品腔內(nèi)安裝的電極導(dǎo)通；所述桶狀真空罩用于將樣品腔和外部環(huán)境氣密隔離，一級冷屏用于將樣品腔內(nèi)控制在低溫環(huán)境減緩?fù)獠繜崃肯騼?nèi)擴散，樣品腔內(nèi)用于放置被測樣品；所述真空抽取組件用于將樣品腔內(nèi)抽吸至近真空狀態(tài)，制冷組件用于對樣品腔內(nèi)制冷和控溫，低溫組件用于輔助制冷組件對樣品腔內(nèi)進行低溫制冷，真空高壓接插件用于將外部的電壓信號發(fā)生設(shè)備至樣品腔內(nèi)安裝的電極內(nèi)，并向被測樣品輸出電壓信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述桶狀真空罩通過桶狀真空罩底法蘭安裝在底部支架的上端面內(nèi)，該桶狀真空罩的上端活動安裝有真空罩上封頭，所述桶狀真空罩的外壁內(nèi)設(shè)置有密封視窗，該密封視窗可由桶狀真空罩外觀察到樣品腔內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述一級冷屏包括冷屏頂法蘭和冷屏底法蘭，該冷屏頂法蘭和冷屏底法蘭平行間隔設(shè)置，所述冷屏頂法蘭和冷屏底法蘭之間的外周采用無氧銅包圍，其內(nèi)部空間用于架設(shè)樣品腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述樣品腔包括樣品腔底法蘭和樣品臺，該樣品腔底法蘭上和樣品臺之間安裝有樣品架，所述樣品架包括相互間隔安裝的底座和頂座，頂座和底座之間采用四根支腿固定，所述頂座和底座之間的間隙可通過與支腿固定的高度進行調(diào)節(jié)，該頂座和底座之間對稱安裝有氮化鋁陶瓷絕緣板和電極，兩個所述的電極之間用于固定被測樣品。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述的頂座上端面內(nèi)固定有一樣品壓蓋，該樣品壓蓋上端面和樣品臺之間通過多個螺栓固定連接，每個所述的螺栓均與樣品臺及頂座相垂直。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述真空抽取組件包括真空泵，真空泵管路，多個閥體和壓力傳感器，其中真空泵安裝在底部支架下方，真空泵管路和樣品腔導(dǎo)通。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述制冷組件包括制冷機，柔性冷鏈，加熱器，溫度傳感器和供冷管路，其中制冷機安裝在底部支架內(nèi)，該制冷機的供冷管路導(dǎo)通至一級冷屏內(nèi)，所述的供冷管路固裝有兩片柔性冷鏈，該兩柔性冷鏈分別和樣品腔內(nèi)的底座，頂座表面固定，所述樣品腔內(nèi)安裝有所述的溫度傳感器用于對其內(nèi)部溫度進行實時監(jiān)測，并且在底座和頂座內(nèi)還分別安裝有一加熱器，用于對樣品腔內(nèi)的溫度進行微調(diào)和大溫度梯度的升溫。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大溫度梯度及極端低溫下絕緣材料電性能實驗裝置，其特征在于：所述低溫組件包括外部液氮源，該液氮源通過循環(huán)管路和樣品腔內(nèi)導(dǎo)通，該循環(huán)管路內(nèi)分別安裝有閥體和壓力傳感器，所述循環(huán)管路包括液氮進液管和液氮排氣管，液氮進液管與樣品腔導(dǎo)通，在樣品腔內(nèi)汽化降溫后經(jīng)液氮排氣管導(dǎo)出。