电流变性能测试装置及方法与流程

本发明涉及电流变性能测试技术领域，特别涉及电流变性能测试装置及方法。

背景技术：

旋转轴是一种使用非常广泛的机械部件，而使高速运动旋转体带电是工业制造等领域的一个难题。流变仪是在科研领域有着重要应用的一种试验测试设备，其用于实现电流变性能测试的核心部分就是由转轴带动的可旋转平板(或称上极板)和相对固定平板(或称下极板)组成，一般使用金属线搭接转轴的方式实现上极板引电，在上、下极板间形成电场以测试上、下极板间样品的电流变特性。但在实际使用过程中，由于测试时转轴速度一般较高，出现了严重的金属线与转轴接触表面磨损现象，并由此造成了供电不稳定和试验数据失真等问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的方法对测试样品进行电流变性能测试时，供电不稳定和试验数据失真的问题，提供一种供电稳定、试验数据准确的电流变性能测试装置。

本申请实施例提供一种电流变性能测试装置，包括：

第一导电平板；

与所述第一导电平板相对的第二导电平板，所述第二导电平板可转动；以及

加电部，位于所述第二导电平板的背向所述第一导电平板的一侧，所述加电部与所述第二导电平板之间设置有间隙，所述间隙内设置有电介质，其中，所述电介质与所述第二导电平板接触的部分为气体或液体。

上述的电流变性能测试装置进行电流变性能测试时，第二导电平板旋转。由于第二导电平板与第一导电平板相对，加电部位于第二导电平板的背向第一导电平板的一侧，因此，当第一导电平板和加电部分别与电源的正负极接通后，第一导电平板与第二导电平板之间形成感应电场。由于加电部与第二导电平板不接触，从而实现以非接触的加电方式使旋转的第二导电平板与固定不动的第一导电平板之间形成电场，避免了传统的接触式加电方法造成的接触点易磨损、供电不稳定、试验结果不准确的问题。该方法简单易行，成本低廉、结构简便，便于大规模推广，具有很高的实用价值。同时该方法不需使用液汞等导电液，不需考虑密封、污染等问题，绿色环保。进一步地，由于电介质与第二导电平板接触的部分为气体或液体，从而第二导电平板旋转时不易磨损，进而有利于提高供电稳定性和试验数据准确性。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括第一支撑部，所述第一支撑部支撑所述第一导电平板。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括用于带动所述第二导电平板转动的转轴。

在一实施例中，所述加电部设有通孔，所述转轴穿过所述通孔，且所述加电部与所述转轴不接触。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括驱动部，所述转轴的一端与所述驱动部连接，所述转轴的另一端与所述第二导电平板连接。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括第二支撑部，所述第二支撑部位于加电部背离所述第二导电平板的一侧，所述驱动部设置于所述第二支撑部上。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括第三支撑部，所述第三支撑部支撑所述加电部。

在一实施例中，所述第三支撑部一端与所述第二支撑部连接，另一端与所述加电部连接。

在一实施例中，沿所述第三支撑部连接于第二支撑部的一端到所述第三支撑部连接于所述加电部的一端的方向，所述第三支撑部的长度可调。

在一实施例中，所述加电部与所述第二导电平板之间的间距可调。

在一实施例中，所述的电流变性能测试装置还包括电源，所述电源的正极与所述加电部连接，负极与所述第一导电平板连接；或所述电源的负极与所述加电部连接，正极与所述第一导电平板连接。

本申请还提供一种基于上述任一实施例所述的电流变性能测试装置的电流变性能测试方法，该方法包括以下步骤：

在所述第一导电平板与所述第二导电平板之间设置测试样品；

在加电部与第二导电平板之间设置电介质，其中，所述电介质与所述第二导电平板接触的部分为气体或液体；

将电源的正负极分别与加电部和第一导电平板连接；

使第二导电平板转动。

附图说明

图1为一实施例的电流变性能测试装置的结构示意图；

图2为一实施例的电流变性能测试方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请实施例提供一种电流变性能测试装置100。电流变性能测试装置100包括：第一导电平板110、第二导电平板120、加电部130以及电源140。

具体地，在本实施例中，电流变性能测试装置100还包括第一支撑部150。第一支撑部150支撑第一导电平板110。第一支撑部150可以为底座。

第二导电平板120与第一导电平板110相对。第二导电平板120可转动。

具体地，电流变性能测试装置100还包括转轴160和驱动部(未示出)。驱动部可以为电机。转轴160的一端与驱动部连接，另一端与第二导电平板120连接。通过驱动部驱动转轴160，转轴160带动第二导电平板120转动。

加电部130位于第二导电平板120的背向第一导电平板110的一侧。加电部130与第二导电平板120不接触。加电部130与第二导电平板120之间的间隙用于设置电介质(未示出)。其中，电介质与第二导电平板120接触的部分为气体或液体。

电介质可以为固体、半固体、液体或气体中的一种或多种。液体电介质例如是水，气体电介质例如是空气。

电源140可以为蓄电池等。可通过导线将电源140的负极与第一导电平板110连接，将电源140的正极与加电部130连接。可以理解的是，也可以将电源140的正极与第一导电平板110连接，将电源140的负极与加电部130连接。在其他实施例中，电流变性能测试装置100也可以不配置电源140。在进行电流变性能测试时，可以使用另外购买的电源140。

具体地，当第一导电平板110和加电部130分别与电源的正负极接通后，加电部130与第二导电平板120组成一个电容器、第二导电平板120与第一导电平板110组成一个电容器，从而第二导电平板120的面对加电部130的表面感应生成与加电部130中符号相反的等量电荷，第二导电平板120的面对第一导电平板110的表面感应生成与第一导电平板110中符号相反的等量电荷，进而第一导电平板110与第二导电平板120之间形成感应电场，满足电流变性能测试需要提供电场的要求。

下面介绍使用上述的电流变性能测试装置100测试样品的电流变性能的具体方法：将测试样品放入第一导电平板110与第二导电平板120之间；在加电部130与第二导电平板120之间设置电介质；打开电源140使加电部130与第一导电平板110通电；使第二导电平板120转动。

上述的电流变性能测试装置100进行电流变性能测试时，第二导电平板120旋转。由于第二导电平板120与第一导电平板110相对，加电部130位于第二导电平板120的背向第一导电平板110的一侧，因此，当第一导电平板110和加电部130分别与电源的正负极接通后，第一导电平板110与第二导电平板120之间形成感应电场。由于加电部130与第二导电平板120不接触，从而电流变性能测试装置100以非接触的加电方式使旋转的第二导电平板120与固定不动的第一导电平板110之间形成电场，避免了传统的接触式加电方法造成的接触点易磨损、供电不稳定、试验结果不准确的问题。进一步地，由于电介质与第二导电平板120接触的部分为气体或液体，从而第二导电平板120旋转时不易磨损，进而有利于提高供电稳定性和试验数据准确性。

在一实施例中，电流变性能测试装置100还包括第二支撑部170。驱动部设置在第二支撑部170上。第二支撑部170可以为顶座。第二支撑部170位于加电部130背离第二导电平板120的一侧，从而驱动部和转轴160位于加电部130背离第二导电平板120的一侧，方便布置转轴160和驱动部，从而方便驱动第二导电平板120旋转。

具体地，在本实施例中，加电部130为圆环。加电部130上设有通孔101。转轴160穿过该通孔101。由于驱动部和转轴160位于加电部130背离第二导电平板120的一侧，通过将转轴160穿过该通孔101，方便设置转轴160。通孔101的直径大于转轴160的直径，从而转轴160位于通孔101内时，转轴160与加电部130不接触，从而可以保证加电部130与转轴160之间无摩擦，进而可以防止加电部130和转轴160磨损，有利于提高供电稳定性和试验结果准确性。

在一实施例中，电流变性能测试装置100还包括第三支撑部180，第三支撑部180支撑加电部130。

具体地，在本实施例中，第三支撑部180为固定支架，通过固定支架可以支撑加电部130，简单方便。

在一实施例中，第三支撑部180一端与第二支撑部170连接，另一端与加电部130连接，方便支撑加电部130，结构简单紧凑。

在一实施例中，加电部130与第二导电平板120之间的间距可调。

具体地，加电部130与第二导电平板120组成第一电容器，第二导电平板120与第一导电平板110组成第二电容器。该两个电容器两端的电压之和等于外加总电压(即加电部130和第一导电平板110之间的电压)。结合平板电容器电容计算公式等可以计算得到该两个电容器两端的分压比。该两个电容器的分压比与该两个电容器之间所填充的电介质的介电常数的比值及该两个电容器的极板间距离的比值有关。通常，第一导电平板110与第二导电平板120之间的测试距离和测试样品是特定的，所以实际使用过程中可以通过调节加电部130与第二导电平板120之间的距离、或者改变加电部130与第二导电平板120之间填充的电介质来调整该两个电容器的分压比，以在第一导电平板110和第二导电平板120之间形成所需要的、特定大小的电场。

具体在本实施例中，沿第三支撑部180连接于第二支撑部170的一端到第三支撑部180连接于加电部130的一端的方向，第三支撑部180的长度可调。例如，第三支撑部180可以设计为可伸缩支架、可伸缩杆等伸缩结构。由于第三支撑部180连接于第二支撑部170的一端不动，从而可以通过调节第三支撑部180的长度来调节加电部130的位置，进而可以调节加电部130与第二导电平板120之间的距离。通过调节加电部130与第二导电平板120之间的距离则可以调节上述该两个电容器的分压比，从而方便第一导电平板110与第二导电平板120之间的小电压精细调节。

在其他实施例中，也可以通过选择具有不同介电常数的电介质等其他手段调节第一导电平板110与第二导电平板120之间的电压。

请参考图2，本申请实施例还提供一种基于上述任一项实施例中的电流变性能测试装置100的电流变性能测试方法。该方法包括以下步骤：

步骤s110：在第一导电平板110与第二导电平板120之间放入测试样品。

步骤s130：在加电部130与第二导电平板120之间设置电介质，其中，电介质与第二导电平板120接触的部分为气体或液体。

步骤s150：将电源140的正负极分别与加电部130和第一导电平板110连接。

步骤s170：使第二导电平板120转动。

使用上述的电流变性能测试方法进行电流变性能测试时，第二导电平板120旋转。由于第二导电平板120与第一导电平板110相对，加电部130位于第二导电平板120的背向第一导电平板110的一侧，因此，当第一导电平板110和加电部130分别与电源的正负极接通后，第一导电平板110与第二导电平板120之间形成感应电场。由于加电部130与第二导电平板120不接触，从而电流变性能测试装置100以非接触的加电方式使旋转的第二导电平板120与固定不动的第一导电平板110之间形成电场，避免了传统的接触式加电方法造成的接触点易磨损、供电不稳定、试验结果不准确的问题。该方法简单易行，成本低廉、结构简便，便于大规模推广，具有很高的实用价值。同时该方法不需使用液汞等导电液，不需考虑密封、污染等问题，绿色环保。进一步地，由于电介质与第二导电平板120接触的部分为气体或液体，从而第二导电平板120旋转时不易磨损，进而有利于提高供电稳定性和试验数据准确性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。