本发明涉及聚丙烯薄膜温度场分布的研究领域,具体涉及一种聚丙烯薄膜温度场分布的测量装置及方法。
背景技术:
电力电容器在当今电力系统中发挥着不可替代的作用,主要的应用场合是滤波、无功补偿。聚丙烯薄膜是目前应用于电力电容器的主要电介质材料。电力电容器在运行中不可避免地存在电极、介质发热现象。热老化是电容器失效的主要原因之一,其寿命随温度的上升而减少。当环境温度较高、散热条件不佳时,电容器内部温度较高,当过电压出现时,电容器容易自愈,甚至出现自愈失败引起的短路击穿。
在近几十年的研究中,一些学者对电容器的结构参数、金属化膜参数等方面展开研究,以期达到降低电容器的温升目的。然而,通过对电容器介质聚丙烯本身温度场分布的研究较少。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种聚丙烯薄膜温度场分布的测量装置及方法。实验证明,该测量装置及方法能有效测量聚丙烯薄膜的温度场分布情况。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种聚丙烯薄膜温度场分布的测量装置,包括恒温恒湿箱、加热装置和温度场测量装置、电源,所述恒温恒湿箱底部放置有支撑台,所述支撑台上设有载物台,所述加热装置设置于载物台中部,加热装置采用恒温陶瓷加热片,所述恒温陶瓷加热片与电源电连接,温度场测量装置采用红外热成像仪。
进一步的,所述电源供电电压和电流分别为5v和2a。
进一步的,所述红外热成像仪的空间分辨率为1.3mrad,测温范围-20℃~+600℃。
一种聚丙烯薄膜温度场分布的测量方法,包括以下步骤:
(1)选取长×宽为80×80mm、厚度为40μm的正方形聚丙烯薄膜作为试样,使用无水乙醇将试样擦拭干净,并在干燥箱中干燥2h,干燥结束后取出试样;
(2)将恒温陶瓷加热片的电源打开,将恒温陶瓷加热片预热5min,使恒温陶瓷加热片升温至稳定温度为60℃;
(3)将试样平整放置于恒温陶瓷加热片上方,且试样中心与恒温陶瓷加热片的中心重合,对试样加热10min至温度稳定;
(4)将红外热成像仪的镜头放于试样表面正上方0.5m位置,每隔20s对聚丙烯薄膜试样的温度场分布进行一次测量,观察温度扩散情况;
(5)对红外热成像仪拍摄的试样温度进行数据处理,获得聚丙烯薄膜等温分布图。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:本发明可以实现方便快捷的测量聚丙烯薄膜温度分布的目的。
附图说明
图1为聚丙烯薄膜温度的测量装置示意图。
图2为聚丙烯薄膜等温分布示意图。
附图标记:1-恒温恒湿箱,2-支撑台,3-载物台,4-恒温陶瓷加热片,5-试样,6-电源,7-红外热成像仪
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示,聚丙烯薄膜温度场分布的测量装置,包括恒温恒湿箱1、加热装置和温度场测量装置、电源6,恒温恒湿箱1底部放置有支撑2台,支撑台2上设有载物台3,加热装置设置于载物台3中部,本实施例中加热装置为耐高温的恒温陶瓷加热片4,恒温陶瓷加热片4与电源6电连接,温度场测量装置为红外热成像仪7。电源6供电电压和电流分别为5v和2a。红外热成像仪7的空间分辨率为1.3mrad,测温范围-20℃~+600℃。
通过上述测量装置进行测量的步骤如下:
1、将聚丙烯薄膜裁成80×80mm尺寸大小,用无水乙醇将bopp擦拭干净,并在干燥箱中干燥2h。
2、将电源6打开,将恒温陶瓷加热片预热5min,使恒温陶瓷加热片升温至稳定温度60℃。
3、将试样平整放于恒温陶瓷加热片上方,且试样中心与恒温陶瓷加热片中心重合。对试样加热10min至温度稳定。
3、采用红外热成像仪sat-g90对试样温度分布进行拍照,每隔20s拍照一次,观察温度扩散情况。
4、对红外热成像仪拍摄的试样温度进行数据处理,获得聚丙烯薄膜等温分布图,见图2。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。