油介損及電阻率測(cè)試儀

一、產(chǎn)品描述
     油介損及電阻率測(cè)試儀是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測(cè)試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測(cè)試電橋、交流試驗(yàn)電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計(jì)、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前為*高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。交流試驗(yàn)電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動(dòng)對(duì)介損測(cè)試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機(jī)發(fā)電，該儀器也能正確運(yùn)行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長(zhǎng)時(shí)間使用后仍然精度*。

油介損及電阻率測(cè)試儀內(nèi)部采用全數(shù)字技術(shù)，全部智能自動(dòng)化測(cè)量，多種模式測(cè)式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測(cè)試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓(xùn)就能熟練使用。

二、控制面板

1.主面板功能區(qū)

1.微型打印機(jī)：完成輸出數(shù)據(jù)打印；

2.總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；

3.觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設(shè)備各項(xiàng)目的設(shè)定以及測(cè)試操作（具體操作見 “操作"）；

4.狀態(tài)指示區(qū)；

 a）高壓燈（紅色）： 如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

 b)加熱燈（綠色）： 如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設(shè)定溫度，正在恒溫；燈滅時(shí)同樣要注意油杯上的高溫；

5.RS232端口：設(shè)備計(jì)算機(jī)控制串口，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的運(yùn)行；

6.復(fù)位：初始化整機(jī)的全部控制；

三、油杯簡(jiǎn)介

1.油杯結(jié)構(gòu)

①油杯杯體，測(cè)量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測(cè)量測(cè)試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測(cè)量屏蔽極       ⑥測(cè)試端

⑦溫度接口

2.油杯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，*符合GB5654-85標(biāo)準(zhǔn)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對(duì)介損測(cè)試結(jié)果的影響。

3.油杯使用

裝入油杯：

將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好電接觸和熱接觸，裝入后應(yīng)將測(cè)試線接好，黑色線是信號(hào)測(cè)試線，白色是溫度測(cè)量線

取出油杯：

必須在斷電情況下，先取下短的黑色、白色測(cè)量線后直接將油杯取出。

4.拆裝油杯電極

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出；同樣，裝入內(nèi)電極后應(yīng)將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

5.裝入油樣

將取出內(nèi)電極的后油杯杯口朝上，然后將其向下輕斜約60度左右，再將裝有40ml被試油樣的量杯的杯口邊緣碰到油杯杯口內(nèi)壁，接著量杯慢慢輕斜，緩慢將油倒入,注意盡可能不要在油中夾入氣泡；完成后便可將內(nèi)電極慢慢裝入油杯，然后打擰好內(nèi)電極固定鈕，再將整個(gè)裝完油的油杯放入主機(jī)靜止15分鐘（這樣可很好的將大部分氣泡排出；如不靜止，將直接影響設(shè)備加壓情況以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確）；后就可以運(yùn)行主機(jī)。

注意：內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時(shí)一定動(dòng)作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導(dǎo)致整個(gè)油杯報(bào)廢；
6.油杯清洗

*清洗：測(cè)量前，應(yīng)對(duì)油杯進(jìn)行的清洗，這一步驟非常重要。因?yàn)榻^緣油對(duì)極微小的污染都有極為敏感的反應(yīng)。因此必須嚴(yán)格按照下述方法要點(diǎn)進(jìn)行。

a、*拆卸油杯電極；

b、用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動(dòng)作不應(yīng)損傷電極表面；

c、用清水將電極清洗幾次；

d、用*浸泡各零件；

e、電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈（別的布料會(huì)有絨毛粘在電極上），并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染；

    f、將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

以油洗油：有時(shí)由于油樣很多，所以在測(cè)量中往往會(huì)一個(gè)接一個(gè)油樣進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)電極的清洗可簡(jiǎn)化。具體做法如下：

將儀器關(guān)閉，將整個(gè)油杯都從加熱器中拿出，同時(shí)將內(nèi)電極從油杯中取出；

將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次；

裝入新油樣；

用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

附說(shuō)明：以油洗油的清洗方式可大大提高了測(cè)量速度，但如遇到特別臟的油樣或長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，應(yīng)使用前面一種方式。7.油杯主要技術(shù)參數(shù)

⑴ 高低壓之間距離               2mm

⑵ 空杯電容量                   60±2PF

⑶ 大測(cè)試電壓                 工頻2000V

⑷ 空杯介損                     tgδ＜1×10-4

⑸ 液體容量                     約40ml

⑹ 電極材料                     不銹鋼

(7)體積                         70mm(D)×120mm（H）
四、工作原理
1.內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測(cè)量原理圖

3. 工作原理
加熱

儀器采用高頻感應(yīng)爐加熱，啟動(dòng)加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時(shí)采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時(shí)，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時(shí)間；待溫度升至接近預(yù)設(shè)溫度時(shí)，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應(yīng)爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。
控溫

在實(shí)測(cè)溫度接近預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運(yùn)算，分析出佳PWM控制占空比，使溫度嚴(yán)格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。
介損測(cè)量

試驗(yàn)電壓同時(shí)加在儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器及油杯加壓極上，測(cè)量電路對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行PGA等控制后對(duì)兩通道信號(hào)進(jìn)行同步AD采樣，將數(shù)字信號(hào)送DSP（數(shù)字信號(hào)處理器），DSP對(duì)其進(jìn)行濾波、FFT等運(yùn)算后計(jì)算出tgδ、C x 、ε等參數(shù)，送主控CPU。
體積電阻率測(cè)量

直流高壓試驗(yàn)電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過(guò)測(cè)試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號(hào)，該微弱電流信號(hào)經(jīng)測(cè)量電路放大后送進(jìn)AD采樣，將數(shù)字信號(hào)送DSP（數(shù)字信號(hào)處理器），DSP對(duì)其信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。
4.名詞解釋

試驗(yàn)源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx  ：油樣油杯的電容值；

εr ：相對(duì)介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

試驗(yàn)源為DC    Rx ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

五、技術(shù)指標(biāo)

六、主機(jī)操作

1.主菜單界面說(shuō)明

主控制項(xiàng)目

a)<時(shí)間設(shè)置>

功能：用于校準(zhǔn)時(shí)鐘、日歷，此時(shí)鐘在停電后會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。

b)<數(shù)據(jù)管理>

功能：用于查詢以前實(shí)驗(yàn)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)果。

c)<參數(shù)設(shè)定>

功能：用于設(shè)置恒溫溫度及介損測(cè)試電壓。

d)<直接測(cè)試>　

功能：不加熱直接進(jìn)行介損測(cè)試。

用途：主要用于測(cè)試空杯介損及室溫時(shí)油樣介損。

e)<加熱測(cè)試>

功能：在加熱到設(shè)定溫度的整個(gè)過(guò)程中的任意時(shí)間段手動(dòng)啟動(dòng)對(duì)設(shè)定項(xiàng)的測(cè)試。

用途：主要用于需要掌握中間某溫度段的介損值。

f)<自動(dòng)測(cè)試>

功能：加熱到油樣溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，設(shè)備系統(tǒng)將按照操作員預(yù)先的設(shè)定，自動(dòng)完成整個(gè)測(cè)試流程。

用途：主要用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)定溫度的介損值。

輔助功能項(xiàng)目

a)<日歷>

顯示位置：主菜單界面左上角（圖五“2012-03-28 10:50:31"部分）；

功能：時(shí)間提示

b)<設(shè)備編號(hào)和出廠日期>

顯示位置：主菜單界面底部（圖五“設(shè)備編號(hào)：612010 出廠日期：20120615"部分）；

功能：指示設(shè)備信息

c)<實(shí)時(shí)溫度狀態(tài)指示區(qū)>

顯示位置：主菜單界面右上角（圖五“18.6℃"部分）；

功能：實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶在參數(shù)設(shè)定中所設(shè)定恒溫條件的溫度；設(shè)置為外電極則顯示油杯外電極溫度；設(shè)置為內(nèi)電極則顯示油杯內(nèi)電極溫度；設(shè)置為平均溫則顯示內(nèi)外電極的平均溫度。

2.操作說(shuō)明及注意事項(xiàng)

 a)儀器開始運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先接地端接地，電源入口引入AC220V電源；

 b)打開箱蓋，可將油杯取出，加熱及測(cè)試介損時(shí)，應(yīng)將箱蓋關(guān)上；

 c)接通電源前，須保證箱蓋內(nèi)兩根測(cè)量線，完好連接；

 d)加熱后的油杯上會(huì)有高溫，如要取出油杯等物，應(yīng)小心操作，以免灼傷；

 e)啟動(dòng)測(cè)試后，油杯上會(huì)帶高壓電，嚴(yán)禁此時(shí)取杯；如要取油杯，請(qǐng)復(fù)位設(shè)備，斷電后取杯，操作應(yīng)小心，以免觸電；

 f)箱蓋具有合蓋保護(hù)，打開盒蓋時(shí)，會(huì)中斷加熱及中斷高壓；

 g)如非必要，不得在測(cè)試過(guò)程中打開箱蓋;

 h)移動(dòng)設(shè)備時(shí)應(yīng)將油杯取出單獨(dú)包裝，以防止從中掉出打壞油杯。
3.菜單操作詳細(xì)說(shuō)明
時(shí)間設(shè)置

1、從主菜單界面按下“時(shí)間設(shè)置"菜單進(jìn)入“附屬菜單-1"；

2、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

3、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無(wú)效；

4、不做操作，請(qǐng)按“返回"，退回主菜單界面。

數(shù)據(jù)管理

1、從主菜單界面按下“數(shù)據(jù)管理"菜單進(jìn)入“附屬菜單-2"；

2、按“上頁(yè)、下頁(yè)“鍵可選取測(cè)試存檔的數(shù)據(jù)組；

3、查看存檔測(cè)試數(shù)據(jù)組時(shí)，直接點(diǎn)擊需要的數(shù)據(jù)組；

4、不做操作，請(qǐng)按“返回"，退回主菜單界面。

附說(shuō)明：時(shí)間、日期為該數(shù)據(jù)組測(cè)試時(shí)的實(shí)時(shí)時(shí)間；測(cè)試項(xiàng)目的設(shè)定在“參數(shù)設(shè)定"中設(shè)置。
數(shù)據(jù)管理附屬菜單

1、在“附屬菜單-2"中，直接點(diǎn)擊需要的數(shù)據(jù)組進(jìn)入“附屬菜單-3"；

2、按“打印"鍵，可打印出存檔測(cè)試結(jié)果以及其它信息；

3、不做操作，請(qǐng)按“返回"，退回上一級(jí)菜單

附說(shuō)明：HV為測(cè)試電壓，Tt為測(cè)試時(shí)的溫度狀態(tài)。

參數(shù)設(shè)定

1、從主菜單界面按下“參數(shù)設(shè)定"菜單進(jìn)入“附屬菜單-4"；

2、直接點(diǎn)擊需要設(shè)定項(xiàng)后面的參數(shù)值進(jìn)行選定操作；

3、按增減鍵可調(diào)整需要的設(shè)定操作；

4、調(diào)整完成后，應(yīng)按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無(wú)效；

5、不做操作請(qǐng)按“返回"，退回主菜單界面。

附說(shuō)明：

1)預(yù)設(shè)溫度設(shè)置

方法：該設(shè)置項(xiàng)一般設(shè)置為“90℃"，高溫度100℃；直接點(diǎn)擊“90℃"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行溫度設(shè)置。

用途：于“加熱測(cè)試時(shí)"，加熱到設(shè)定預(yù)設(shè)溫度時(shí)，停止加熱，然后恒溫；于“自動(dòng)測(cè)試"時(shí)，當(dāng)溫度加熱到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，設(shè)備將進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。

2)恒溫條件設(shè)置

方法：該設(shè)置項(xiàng)一般設(shè)置為“外電極"，直接點(diǎn)擊“外電極"或其它條件文字上，按“↑、↓"進(jìn)行恒溫條件切換。

用途：這是基于預(yù)設(shè)溫度下的另一外加條件，此條件分：外電極、內(nèi)電極及平均溫三種；

外電極：該電極為加壓極上的溫度，為接近油溫的溫度；

內(nèi)電極：該電極為測(cè)試極上的溫度；

平均溫：該溫度是內(nèi)、外電極的兩組溫度的平均值。

當(dāng)設(shè)置為“外電極"時(shí)，主菜單界面的實(shí)時(shí)溫度狀態(tài)指示區(qū)顯示的溫度就為外電極的實(shí)時(shí)溫度；而在“加熱測(cè)試"，當(dāng)“外電極"溫度達(dá)到“預(yù)設(shè)溫度"時(shí)，設(shè)備會(huì)停止加熱，將保持在預(yù)設(shè)溫度點(diǎn)；“自動(dòng)測(cè)試"時(shí)，將會(huì)在“外電極"溫度達(dá)到“預(yù)設(shè)溫度"的一瞬間啟動(dòng)測(cè)試。當(dāng)設(shè)置內(nèi)電極或平均溫時(shí)，設(shè)備就會(huì)在相應(yīng)條件下的運(yùn)行。

3)HV（tgx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項(xiàng)一般設(shè)置為“2000V"AC，直接點(diǎn)擊“XXXX(AC)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行測(cè)試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請(qǐng)注意該項(xiàng)為tgx、Cx、εr的測(cè)試電壓，在測(cè)試時(shí)，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進(jìn)行加壓測(cè)試。

4)HV（Rx）設(shè)置

方法：該設(shè)置項(xiàng)一般設(shè)置為“500V"DC，直接點(diǎn)擊“XXX(DC)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行測(cè)試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請(qǐng)注意該項(xiàng)為Rx、ρ的測(cè)試電壓，在測(cè)試時(shí)，設(shè)備將按照設(shè)置的電壓，進(jìn)行加壓測(cè)試。

5)自動(dòng)打印設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行自動(dòng)打印的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：基于“自動(dòng)測(cè)試"模式下，測(cè)試完成后，是否自動(dòng)打印數(shù)據(jù)的設(shè)置。

6)tgx Cx 選項(xiàng)設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行該測(cè)試項(xiàng)的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時(shí)，當(dāng)“直接測(cè)試"、“加熱測(cè)試"及“自動(dòng)測(cè)試"三種測(cè)試模式時(shí)，就都會(huì)對(duì)“tgx、Cx、εr"測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試；如選擇“關(guān)"時(shí)，則不會(huì)對(duì)該測(cè)試項(xiàng)測(cè)試。

7)Rx、ρ 選項(xiàng)設(shè)置

方法：直接點(diǎn)擊“開、關(guān)"文字上，按“↑、↓"進(jìn)行該測(cè)試項(xiàng)的開啟和關(guān)閉的切換。

用途：選擇“開"時(shí)，當(dāng)“直接測(cè)試"、“加熱測(cè)試"及“自動(dòng)測(cè)試"三種測(cè)試模式時(shí)，就都會(huì)對(duì)“Rx、ρ"測(cè)試項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試；如選擇“關(guān)"時(shí)，則不會(huì)對(duì)該測(cè)試項(xiàng)測(cè)試。

注意：在所有的參數(shù)設(shè)置完成后，必須點(diǎn)擊“保存"，方可激活您的設(shè)定，否則將不能執(zhí)行新的設(shè)定。

加熱測(cè)試

1、按下“加熱測(cè)試"菜單進(jìn)入選項(xiàng)菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入“附屬菜單-5"；

2、可在設(shè)定溫度以內(nèi)，任意實(shí)時(shí)溫度段，按下“測(cè)試"鍵進(jìn)行測(cè)試；

3、測(cè)試數(shù)據(jù)出來(lái)后，按“打印"鍵，可測(cè)試結(jié)果以及其它信息；

4、終止操作，請(qǐng)按“返回"，退回主菜單界面。

附說(shuō)明：直接測(cè)試時(shí)，按下“直接測(cè)試"菜單進(jìn)入選項(xiàng)菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入測(cè)試中；自動(dòng)測(cè)試時(shí)，按下“自動(dòng)測(cè)試"菜單進(jìn)入選項(xiàng)菜單 ，選擇“開始"進(jìn)入智能自動(dòng)測(cè)試中；操作與之類似，不作說(shuō)明。

測(cè)試結(jié)果

1、測(cè)試完成后，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入“附屬菜單-6"；

2、按“打印"鍵，可測(cè)試結(jié)果以及其它信息；

3、終止操作，請(qǐng)按“返回"，退回主菜單界面

附說(shuō)明：當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和Rx、ρ都開啟時(shí)，設(shè)備同時(shí)測(cè)試兩組項(xiàng)目，測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果為“附屬菜單-6"所示為兩組；當(dāng)“參數(shù)設(shè)定"中tgδ 、Cx和 Rx、ρ任意一項(xiàng)關(guān)閉時(shí)，設(shè)備只測(cè)試開啟項(xiàng)目，測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果為開啟項(xiàng)目的那一組。

七、儀器成套性