一、油介損分析儀產(chǎn)品概述
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*為先進(jìn)的高頻感應(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)間使用后仍然精度一致。
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。
鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設(shè)備有高壓輸出，如果使用不當(dāng)可能危及人身**！
操作員在未仔細(xì)閱讀使用說明書之前，嚴(yán)禁使用本儀器！
二、控制面板
圖一 控制面板圖
1.主面板功能區(qū)
微型打印機(jī)：完成輸出數(shù)據(jù)打印；
總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；
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”）；
狀態(tài)指示區(qū)；
高壓燈（紅色）： 如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；
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；
RS232端口：設(shè)備計(jì)算機(jī)控制串口，通過計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的運(yùn)行；
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)
圖二 油杯結(jié)構(gòu)圖
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)，完全符合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
徹底清洗：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。
完全拆卸油杯電極；
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；
用清水將電極清洗幾次；
用無水酒精浸泡各零件；
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；
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
體積 70mm(D)×120mm（H）
四、工作原理
1.內(nèi)部功能構(gòu)造框圖
圖三 儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖
2.介損測(cè)量原理圖
圖四 介損測(cè)量原理圖
3.工作原理
加熱
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；
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基于上述兩種不同的試驗(yàn)電源對(duì)油樣有不同的極化效應(yīng)，因而重復(fù)測(cè)試時(shí)，中間必須有足夠的放電時(shí)間！否則數(shù)據(jù)不可靠！
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五、主要技術(shù)指標(biāo)
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1
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使用條件
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-15℃∽40℃ RH＜80%
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2
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電 源
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AC 220V±10% 頻率無限制
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3
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交流高壓輸出
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400V∽2200V ±2% 每隔100V 50VA
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4
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直流高壓輸出
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200V∽600V ±2%
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5
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溫控感應(yīng)爐
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*大功率500W
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6
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溫度控制范圍
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<100℃
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7
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溫度控制誤差
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±0.5℃
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8
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溫度測(cè)量分辨率
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0.1℃
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9
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控溫時(shí)間
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室溫到90℃ 小于20min
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10
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測(cè)量范圍
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tgδ
C x
R
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無限制
15PF-300PF
10M-10T
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11
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分辨率
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△ tgδ：
△ Cx ：
△ Rx ：
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0.001%
0.01pF
0.01
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12
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精 度
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△ tgδ：
△ Cx ：
△ Rx ：
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±(讀數(shù)*0.5%+0.040%)
±(讀數(shù)*0.5%+0.5PF)
±讀數(shù) * 10%
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13
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相對(duì)介電常數(shù)
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εr
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根據(jù)Cx自動(dòng)計(jì)算，精度同Cx
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14
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體積電阻率
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ρ
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根據(jù)Rx自動(dòng)計(jì)算，精度同Rx
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15
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外形尺寸
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450（L）×310（W）×360（H）
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16
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重 量
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18Kg
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