介电治疗监控:比较AC和DC治疗监测

电介质治愈监视器用于测量电气性能的热固性使用AC信号跨宽频率范围。尽管使用直流电阻测量技术还可以提供关于材料的数据,它有局限性和缺陷,应该考虑用户。

更具体地说,电极极化的现象不仅会扭曲直流电阻数据但也会导致误解的治疗。

电介质治疗监测

电介质治疗监测,也称为介电分析(DEA),量化介电常数(ε′)和电阻率(ρ)的一种聚合物。介电常数和电阻率都是材料的介电性能。

因此,电阻率有一个频率相关(ρ_交流)组件的旋转固定的偶极子,和frequency-independent (ρ_直流因为移动离子的流动)组件。

Frequency-independent电阻率,通常称为直流电阻率,实质上是在宽频率范围内(包括直流(0赫兹)。自frequency-independent电阻率对应的治疗,它是一个有价值的材料聚苯乙烯的探针,聚氨酯环氧树脂,片状成型化合物(SMC),大部分成型化合物(BMC),和其他热固性材料。

强调相关性与机械粘度,粘度离子(IV)是在1980年代早期代替frequency-independent电阻率。它依赖于离子迁移率。以下方程定义了离子粘度。

四世=ρ直流

(1)式。

直流电阻测量

通过交流测量热固性材料,一个完整的范围的数据可以获得有关治疗状态。简单的直流技术提供有限的但有用的数据。电阻显示器实际上是高度敏感的欧姆计驱动电流通过两个电极之间的材料使用直流电压源。

Frequency-independent电阻率,也称为离子粘度,不同于电阻的比例因子。这个比例因子依赖于传感器的几何;因此,有关离子粘度问题适用于电阻。

使用直流测量仪器实现简单但也妥协的灵活性,并可能准确性,因为下面的缺点:

• 直流测量只能够获得直流电阻
  • Frequency-independent阻力可以量化在宽频率范围内(包括直流(0赫兹)
  • 电容,频率,依赖电阻,频率-独立的电阻是衡量交流技巧
  • Frequency-independent阻力,也称离子粘度,是准确的词描述的直流电阻
• 直流测量可能会创建扭曲数据由于电极极化
• 释放层不使直流测量
  • 释放层可以被描述为很薄的绝缘表是用来防止材料粘结滚筒或模具
  • 释放层不仅阻止直流电流,而且抑制直流电阻的测量
• 系统的错误可能发生在直流测量
  • 不可能区分热漂移、补偿电压的雪堆,泄漏电流在实际电路的直流信号

在交流和直流测量电极极化

最常见的,它不是有用的量化frequency-independent电阻(ρ_直流通过直流信号)。在早期治疗,电极极化(EP)现象可以在传感器电极产生阻挡层,特别是高导电材料,并促进异常高明显的离子液体粘度的。¹

一块交流电阻率的测量5分钟环氧如图1所示。所有数据都密谋反对一个轴标记为离子粘度,可以统称为离子粘度。

三个功能在图1中可以看出:

• 重叠或曲线几乎重叠显示真正的统治地位离子粘度,或频率独立的电阻率
  • 与治疗相关的状态
  • 移动离子的运动引起的
• 不同曲线表示频率的主导地位依赖电阻率
  • 和治疗状态不联系的好吗
  • 由于偶极子旋转
• 电极极化扭曲1和10 Hz曲线大约2分钟

图1。离子粘度/ 5分钟环氧树脂在固化过程中电阻率。图片来源:Lambient技术。

治疗开始时,电极极化明显扭曲了1 Hz数据,见图2的扩张阴谋。这样一个扭曲改变预测单一最低粘度离子/电阻率峰值两个局部最小值。

图2。扩大离子粘度/电阻率的最低粘度。图片来源:Lambient技术。

从10 Hz测量获得的数据揭示了变形程度相对较少,因为增加频率降低了边界层效应。此外,测量在更高的激励频率- 1到10 kHz并不会出现任何失真而准确地检测离子粘度最低。

在大多数情况下,治疗可以在数学上恢复信息。^1、2图3展示了边界层修正,也被称为电极极化(EP)校正,能够恢复受影响的数据。EP校正后,1和10 Hz离子粘度展览一个正确的最小和符合更高的频率数据。

图3。电阻率/离子粘性边界层(EP)修正。图片来源:Lambient技术。

一旦应用边界层校正,只有1 Hz离子粘度可以用来跟踪整个5分钟环氧固化,如图4所示。

图4。1赫兹离子粘度与边界层(EP)修正。图片来源:Lambient技术。

发行电影交流和直流测量

图5显示了一个传感器在一个模具释放的电影。自发行电影通常由电绝缘材料,包括聚四氟乙烯,他们只能通过交流信号。欧洲杯足球竞彩这使得治疗监测直流技术不可行。而是一个适当设计的介电传感器可以通过发布电影交流治疗监测。

图5。介电传感器与发行电影。图片来源:Lambient技术。

图6演示了一个1”单电极介电传感器从Lambient技术。传感器安装在北部一个压板和覆盖使用复合材料信托基金- 621 a PTFE-based发布电影措施0.001“厚。

图6。1”单电极传感器在压板信托基金——621年上映的电影。图片来源:Lambient技术。

图7比较离子粘度100 Hz的量化和没有公路信托基金- 621版本电影而固化的bmc。

图7。BMC治愈比较有和没有发布电影,100 Hz交流测量。图片来源:Lambient技术。

曲线几乎是相同的除了时间附近的最低粘度离子,当边界层的影响通过电影扭曲了测量。

在多数情况下,这种畸变可以纠正数学和数据有关治疗可以恢复。^1、2、3图8显示了如何影响数据恢复了边界层修正。

校正后,粘度离子准确量化与发布电影遵循离子粘度量化没有释放的电影。必须指出的是,对于这两个测试,曲线之间的细微变化主要是由过程温度变化引起的。

图8。比较原始粘度离子和离子与EP(边界层)粘度修正。图片来源:Lambient技术。

而直流电阻测量提供了一个简单的探测技术治疗状态,它具有以下缺点:

• 无法量化治疗状态使用真空袋或发行电影
• 潜在的数据电极极化引起的失真

图9对比BMC的直流测量使用1”单电极传感器有和没有公路信托基金——621年上映的电影。数据从100 Hz交流测量也绘制供参考的目的。

图9。比较离子粘度测量交流和直流的。图片来源:Lambient技术。

即使没有任何发布电影,表现出相当大的失真直流测量接近离子粘度最低的时候。尽管交流数据的失真可以纠正,直流数据不能纠正。此外,它是不可能让直流测量通过发布电影,所表示的高离子粘度测量仪器的极限。

结论

直流电阻的测量可以很容易,但他们有缺点相比,交流介电性能的测量。电极极化可能扭曲直流数据对于热固性治疗治疗的监测和导致误解的状态。

当电极极化也可以对低频交流测量产生影响,从介质特性获得的额外信息可以纠正扭曲的数据。

直流技术需要直接接触复合或热固性,并不能测量通过真空袋和发行电影。因此,交流在制造业领域的测量变得特别有用。

交流技术能够监测治疗通过绝缘体,并使其易于使用的传感器在电影上映。这可以防止问题发生时坚持传感器材料。在真空辅助树脂传递模塑法(VARTM)和其他类似的过程,交流测量通过真空袋不介绍优惠包,可能是泄漏的来源。

引用

1. 天,湄;刘易斯,j .;李上半叶Senturia,南达科他州。杂志的附着力V18, p。73 (1985)
2. 注意AN3.29 Lambient技术应用程序,“电极极化和边界层效应”
3. 注意AN3.19 Lambient技术应用程序,“与AC和DC治疗监测电极极化”

这些信息已经采购,审核并改编自Lambient技术提供的材料。欧洲杯足球竞彩

在这个来源的更多信息,请访问Lambient技术。