產(chǎn)品概述

硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀 GDAT?S 屬于多功能低頻阻抗分析型介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，整套系統(tǒng)由阻抗分析儀主機(jī)、介電常數(shù)專用測(cè)試裝置、標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)樣品共同組成，主要面向硅橡膠、各類高分子絕緣固體、部分液態(tài)絕緣介質(zhì)開(kāi)展相對(duì)介電常數(shù)（ε）、介質(zhì)損耗角（D/tanδ）的檢測(cè)分析工作。設(shè)備采用上下位同步檢測(cè)架構(gòu)，測(cè)試流程運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需人工介入中間換算環(huán)節(jié)，儀器采集基礎(chǔ)電學(xué)數(shù)據(jù)之后直接輸出介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角最終讀數(shù)，降低人為計(jì)算帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差，適合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)試驗(yàn)、來(lái)料質(zhì)量篩查、第三方材料檢測(cè)、高校科研課題等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

硅橡膠作為一類應(yīng)用廣泛的高分子絕緣材料，大量用于電氣絕緣件、新能源線束護(hù)套、電力密封構(gòu)件、電子器件緩沖隔離部件等產(chǎn)品當(dāng)中。硅橡膠的介電常數(shù)與介質(zhì)損耗角是評(píng)價(jià)材料絕緣性能、交變電場(chǎng)下能量損耗水平的關(guān)鍵指標(biāo)。不同配方、填料占比、硫化工藝的硅橡膠，介電性能會(huì)出現(xiàn)明顯差異；材料受潮、老化、填料分散不均，同樣會(huì)改變介電常數(shù)與損耗數(shù)值。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，需要依靠檢測(cè)設(shè)備獲取不同頻率條件下介電參數(shù)變化規(guī)律，以此支撐配方調(diào)整、工藝參數(shù)優(yōu)化；在量產(chǎn)質(zhì)檢環(huán)節(jié)，介電性能檢測(cè)可以用于批次一致性核驗(yàn)，篩選出性能偏離設(shè)計(jì)范圍的物料，保障下游電氣產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定性。GDAT?S 硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀參照現(xiàn)行國(guó)內(nèi)、國(guó)際相關(guān)測(cè)試規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，滿足 GB/T 1409?2006、ASTM D150 以及 IEC60250 的相關(guān)測(cè)試要求，適配固體絕緣材料介電性能標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)流程，也可以兼容部分液態(tài)絕緣介質(zhì)的相關(guān)測(cè)試工作。

該儀器工作頻率基礎(chǔ)區(qū)間覆蓋 20Hz?2MHz，同時(shí)提供 5MHz 頻率版本作為選配選項(xiàng)，能夠采集不同交變電場(chǎng)頻率條件下硅橡膠以及其他絕緣材料介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角隨頻率變化的測(cè)試數(shù)據(jù)，便于研究人員分析材料在寬頻電場(chǎng)環(huán)境中的介電響應(yīng)特性。測(cè)試裝置以平板電容器結(jié)構(gòu)作為核心，通過(guò)專用夾具夾持固定被測(cè)試樣。設(shè)備分別采集夾具空載狀態(tài)、夾持試樣狀態(tài)下的 Cp 電容讀數(shù)以及 D 損耗值，系統(tǒng)內(nèi)部完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，操作人員無(wú)需手動(dòng)套用公式換算，直接讀取介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角結(jié)果，簡(jiǎn)化整套試驗(yàn)操作流程。

GDAT?S 阻抗分析儀主機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，既可以放置在實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面使用，也支持機(jī)柜上架安裝，適配不同實(shí)驗(yàn)室空間布局。儀器配置 4.3 寸 LCD 液晶屏幕，支持中文、英文兩種操作語(yǔ)言切換，不同背景的操作人員都可以快速熟悉界面操作邏輯。除介電性能檢測(cè)之外，儀器內(nèi)部集成變壓器測(cè)試、平衡測(cè)試功能，一臺(tái)設(shè)備可以完成多類電學(xué)參數(shù)檢測(cè)，拓展設(shè)備使用場(chǎng)景。設(shè)備配置多類型對(duì)外通訊接口，支持測(cè)試數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)、外接 U 盤(pán)導(dǎo)出，也可以對(duì)接外部自動(dòng)化分選裝置，滿足自動(dòng)化批量測(cè)試、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸保存的實(shí)際需求。

測(cè)試原理說(shuō)明

GDAT?S 硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀采用平行板電容器測(cè)試原理完成絕緣材料介電參數(shù)測(cè)量，也是 GB/T1409?2006 標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中推薦使用的主流試驗(yàn)方法。整套測(cè)試單元由帶保護(hù)電極的平板測(cè)試夾具構(gòu)成，將硅橡膠片狀試樣放置在上、下兩組平板電極中間，電極、試樣共同構(gòu)成等效平板電容器。當(dāng)交變測(cè)試信號(hào)施加到電極兩端，儀器阻抗分析單元采集該電容器的并聯(lián)電容 Cp 以及損耗因子 D。

測(cè)試分為空載與加載試樣兩個(gè)狀態(tài)：夾具內(nèi)部沒(méi)有放置樣品的時(shí)候，采集空載狀態(tài)電容與損耗數(shù)據(jù)；放入硅橡膠試樣之后再次采集對(duì)應(yīng)電學(xué)參數(shù)。兩組基礎(chǔ)電學(xué)數(shù)據(jù)傳入儀器運(yùn)算單元，結(jié)合提前錄入的試樣厚度、電極有效面積，完成內(nèi)部運(yùn)算，直接輸出相對(duì)介電常數(shù) ε、介質(zhì)損耗角 D（tanδ）結(jié)果，不需要操作人員手動(dòng)完成公式計(jì)算。

針對(duì)硅橡膠這類特殊高分子材料，試樣形態(tài)各有區(qū)別，設(shè)備配套的介電常數(shù)測(cè)試裝置一共提供三種電極工作模式，分別是接觸電極法、薄膜電極法、非接觸電極法，應(yīng)對(duì)不同類型試樣測(cè)試需求。 接觸電極法：適合表面平整、硬度適中的硅橡膠片材，電極直接貼合試樣上下表面，保證電極和試樣充分接觸，減少接觸氣隙帶來(lái)的測(cè)試誤差。該模式下對(duì)試樣表面平整度有一定要求，如果試樣表面殘留脫模劑、灰塵雜質(zhì)，會(huì)直接影響接觸效果，因此測(cè)試前需要做好試樣預(yù)處理。 薄膜電極法：針對(duì)硅橡膠薄膜、超薄軟質(zhì)硅橡膠試樣，適配薄型樣品的測(cè)試，降低軟質(zhì)材料受壓形變帶來(lái)的數(shù)據(jù)漂移。 非接觸法：適合表面存在輕微凹凸、不易和電極完全貼合的硅橡膠試樣，電極和樣品之間保留微小間隙，規(guī)避試樣表面不平整造成接觸不良的問(wèn)題，拓寬可測(cè)試試樣的范圍。

測(cè)試夾具配置微分頭，微分頭分辨率達(dá)到 10μm，可以精準(zhǔn)讀取試樣實(shí)際厚度。厚度參數(shù)是介電常數(shù)計(jì)算的關(guān)鍵輸入項(xiàng)，厚度測(cè)量精度會(huì)直接作用到最終介電常數(shù)結(jié)果，高精度微分頭能夠保障厚度采集環(huán)節(jié)的可靠性。整套測(cè)試電極單元最高耐壓 ±42Vp（AC+DC），配套電纜默認(rèn)設(shè)置 1m 長(zhǎng)度；選配版本最高使用頻率可以達(dá)到 5MHz。可接受試樣直徑 φ10?56mm，試樣厚度小于 10mm，絕大多數(shù)常規(guī)硅橡膠試驗(yàn)片都可以適配該夾具尺寸。

保護(hù)電極結(jié)構(gòu)是夾具重要設(shè)計(jì)，平行板電極測(cè)試會(huì)存在邊緣效應(yīng)，電場(chǎng)在電極邊緣位置發(fā)生畸變，帶來(lái)電容測(cè)量誤差；保護(hù)電極能夠屏蔽邊緣電場(chǎng)干擾，把有效測(cè)試電場(chǎng)約束在電極中間區(qū)域，提升硅橡膠這類固體絕緣材料介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角測(cè)量的重復(fù)性。

硅橡膠試樣測(cè)試相關(guān)注意事項(xiàng)

硅橡膠介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角測(cè)試結(jié)果，會(huì)受到試樣狀態(tài)、環(huán)境溫濕度、測(cè)試條件多重因素干擾，即便儀器本身精度穩(wěn)定，如果試樣預(yù)處理、環(huán)境條件控制不到位，依然會(huì)出現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)離散偏大的現(xiàn)象，這也是高分子介電測(cè)試過(guò)程當(dāng)中普遍會(huì)遇到的情況。

試樣制備環(huán)節(jié)，硅橡膠試樣優(yōu)先做成厚度均勻的圓片狀，直徑落在 φ10?56mm 區(qū)間內(nèi)，厚度控制在 10mm 以內(nèi)。試樣內(nèi)部不能含有氣泡、雜質(zhì)顆粒；試樣表面應(yīng)當(dāng)盡量平整，如果表面存在脫模劑殘留、灰塵、油污，需要使用無(wú)水乙醇進(jìn)行擦拭，之后放置在干燥環(huán)境完全揮發(fā)溶劑，再開(kāi)展測(cè)試工作，污染物會(huì)改變電極?試樣界面接觸狀態(tài)，引入額外損耗讀數(shù)。對(duì)于液體硅橡膠原料，需要按照工藝條件完成固化成型，加工成實(shí)體試片后再進(jìn)行檢測(cè)，不能直接將未固化膠料直接放入電極測(cè)試。

試樣預(yù)處理，按照絕緣材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)通用要求，硅橡膠試樣測(cè)試之前，建議放置在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（溫度 23±2℃，相對(duì)濕度 50±5%）進(jìn)行狀態(tài)平衡處理，處理時(shí)長(zhǎng)不少于 24 小時(shí)；厚度偏大的試樣還需要適當(dāng)延長(zhǎng)平衡時(shí)間。硅橡膠材料會(huì)吸附環(huán)境當(dāng)中水汽，濕度偏高時(shí)，試樣表面吸附水分子，會(huì)改變介質(zhì)損耗數(shù)值，帶來(lái)測(cè)試偏差，恒溫恒濕預(yù)處理可以盡量統(tǒng)一試樣初始狀態(tài)，保障不同批次試樣測(cè)試結(jié)果具備對(duì)比性。

測(cè)試環(huán)境條件，試驗(yàn)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)室盡量維持溫濕度穩(wěn)定，避開(kāi)濕度劇烈波動(dòng)的位置；同時(shí)遠(yuǎn)離大功率電磁設(shè)備，降低外界電磁信號(hào)對(duì)微弱阻抗采集回路帶來(lái)的干擾。儀器開(kāi)機(jī)之后建議預(yù)留一定預(yù)熱時(shí)間，讓內(nèi)部電路達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)，再執(zhí)行夾具校準(zhǔn)與試樣測(cè)試。

儀器校準(zhǔn)操作，是保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要步驟。每次更換測(cè)試頻率區(qū)間、更換測(cè)試線纜，或者環(huán)境溫度出現(xiàn)明顯變化之后，都建議完成夾具校準(zhǔn)流程。GDAT?S 支持開(kāi)路點(diǎn)頻清零、短路點(diǎn)頻清零，同時(shí)支持掃頻清零、負(fù)載校準(zhǔn)。開(kāi)路校準(zhǔn)移除樣品，夾具處于分開(kāi)開(kāi)路狀態(tài)，補(bǔ)償夾具寄生電容；短路校準(zhǔn)將電極直接閉合，補(bǔ)償引線殘余阻抗；負(fù)載校準(zhǔn)接入標(biāo)準(zhǔn)阻抗負(fù)載，進(jìn)一步完善系統(tǒng)誤差補(bǔ)償。校準(zhǔn)完成后再放置硅橡膠試樣開(kāi)展正式測(cè)試工作，減少夾具、線纜引入的系統(tǒng)誤差。

測(cè)試參數(shù)設(shè)置方面，可以根據(jù)硅橡膠材料特性設(shè)置測(cè)試信號(hào)電平、輸出阻抗；設(shè)備支持列表掃描測(cè)試，可設(shè)置 10 個(gè)測(cè)試頻率點(diǎn)，一次性完成多頻率點(diǎn)位的數(shù)據(jù)采集，得到介電常數(shù)、損耗隨頻率變化的多組數(shù)據(jù)，便于繪制介電譜曲線，用于材料研究分析。

設(shè)備功能與產(chǎn)品特點(diǎn)

1、直接輸出介電常數(shù)與介質(zhì)損耗結(jié)果：儀器采集 Cp 電容、D 損耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之后，內(nèi)部完成全部運(yùn)算處理，屏幕直接展示介電常數(shù) ε、介質(zhì)損耗 D（tanδ），省去人工查閱公式、手動(dòng)計(jì)算的步驟，減少人為操作帶來(lái)計(jì)算錯(cuò)誤，提升整套試驗(yàn)效率。 2、兼顧電阻參數(shù)測(cè)量能力：除介電性能指標(biāo)之外，儀器還可以完成電阻類參數(shù)測(cè)量，同一臺(tái)設(shè)備能夠獲取絕緣材料多項(xiàng)電學(xué)性能，豐富檢測(cè)維度。 3、人機(jī)交互配置：4.3 寸 TFT 液晶顯示屏，屏幕顯示信息完整清晰；系統(tǒng)內(nèi)置中文、英文兩套操作界面，操作人員可以按需切換語(yǔ)言版本，適配國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室以及對(duì)外合作測(cè)試場(chǎng)景。 4、頻率配置方案：基礎(chǔ)版本測(cè)試頻率最高 2MHz，可選擇選配升級(jí)至 5MHz 測(cè)試頻率，滿足不同頻段測(cè)試的項(xiàng)目需求。 5、內(nèi)置平衡測(cè)試功能：平衡測(cè)試功能可以優(yōu)化測(cè)試回路狀態(tài)，降低回路不平衡帶來(lái)測(cè)量偏移，針對(duì)部分不均勻高分子試樣，有助于改善測(cè)量穩(wěn)定性。 6、變壓器參數(shù)測(cè)試功能：拓展儀器應(yīng)用邊界，除絕緣介質(zhì)介電檢測(cè)，還可以完成變壓器相關(guān)參數(shù)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備一機(jī)多用。 7、較快的單次測(cè)試響應(yīng)速度，單次測(cè)試耗時(shí)可達(dá) 13ms，針對(duì)批量掃描、自動(dòng)化分選場(chǎng)景，能夠保障測(cè)試流程推進(jìn)效率；同時(shí)儀器也提供中速、慢速測(cè)量檔位，慢速模式下可以獲得穩(wěn)定性更好的讀數(shù)，適合低損耗硅橡膠樣品精準(zhǔn)測(cè)量。 8、ALC 自動(dòng)電平調(diào)整功能，電壓或者電流信號(hào)自動(dòng)電平調(diào)整，在測(cè)試過(guò)程自動(dòng)維持測(cè)試信號(hào)輸出電平穩(wěn)定，減少被測(cè)樣品阻抗變化帶來(lái)激勵(lì)電平漂移，保障不同試樣之間測(cè)試條件一致性。 9、V、I 測(cè)試信號(hào)電平監(jiān)視功能，可以實(shí)時(shí)查看實(shí)際輸出電壓、電流數(shù)值，方便操作人員確認(rèn)當(dāng)前測(cè)試激勵(lì)條件是否和設(shè)置參數(shù)保持一致，便于排查異常工況。 10、集成內(nèi)部直流偏置源，電壓模式?5V～+5V，1mV 步進(jìn)；電流模式?100mA～+100mA，內(nèi)阻 50Ω，20uA 步進(jìn)；同時(shí)設(shè)備支持外接大電流直流偏置源，滿足需要施加直流偏置條件下介電性能測(cè)試的試驗(yàn)項(xiàng)目。 11、10 點(diǎn)列表掃描測(cè)試功能，用戶預(yù)設(shè)最多 10 組不同測(cè)試條件（頻率、電平），儀器自動(dòng)依次完成全部點(diǎn)位測(cè)量，自動(dòng)記錄每一組條件對(duì)應(yīng)的全部測(cè)試參數(shù)，不用人工反復(fù)修改設(shè)置，非常適合研究硅橡膠在多個(gè)頻率點(diǎn)下介電性能變化規(guī)律。 12、輸出內(nèi)阻可選，30Ω、50Ω、100Ω 多檔內(nèi)阻可選，針對(duì)不同阻抗區(qū)間的硅橡膠絕緣試樣，選擇匹配輸出內(nèi)阻，優(yōu)化信號(hào)采集效果。 13、內(nèi)置比較器模塊，具備 10 檔分選以及計(jì)數(shù)功能，在來(lái)料批量檢測(cè)的時(shí)候，可以設(shè)置參數(shù)合格上下限，儀器自動(dòng)判別樣品是否落在合格區(qū)間，同時(shí)統(tǒng)計(jì)合格、不合格樣品數(shù)量，適合生產(chǎn)端來(lái)料篩查工作。 14、存儲(chǔ)方案分為儀器內(nèi)部文件存儲(chǔ)、外接 U 盤(pán)保存兩種模式，測(cè)量數(shù)據(jù)可以直接保存到 U 盤(pán)，方便把測(cè)試原始數(shù)據(jù)拷貝到電腦做后期報(bào)表整理、數(shù)據(jù)繪圖；儀器本機(jī)存儲(chǔ)器可以保存 20 組儀器整機(jī)設(shè)置參數(shù)，針對(duì)經(jīng)常使用的多套測(cè)試方案，直接調(diào)用已保存配置，不用每次試驗(yàn)重新逐項(xiàng)設(shè)置。 15、豐富硬件接口資源，配置 RS232C、USB、LAN、HANDLER、DCI 接口，GPIB 接口屬于選配件。多樣接口可以實(shí)現(xiàn)電腦遠(yuǎn)程控制儀器、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、對(duì)接自動(dòng)化分選流水線，適配實(shí)驗(yàn)室單機(jī)手動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)化產(chǎn)線集成等不同使用模式。LAN 接口兼容 LXI class C 規(guī)范，USB 支持 USBTMC、USBCDC 協(xié)議，USB HOST 支持 FAT16、FAT32 文件系統(tǒng)格式，通用兼容性強(qiáng)。 16、高頻阻抗分析單元具備高分辨率，Cp 電容分辨率 0.00001pF，D 損耗值采用 6 位數(shù)字顯示，硬件層面保障介電常數(shù) ε 和 D 損耗值測(cè)量的精度與數(shù)據(jù)重復(fù)性，對(duì)于低損耗硅橡膠材料，也可以捕捉微小損耗數(shù)值變化。 17、介電常數(shù)測(cè)量覆蓋區(qū)間 1～10?，覆蓋絕大多數(shù)固體高分子絕緣材料介電參數(shù)范圍。 18、多種校準(zhǔn)模式：開(kāi)路、短路點(diǎn)頻清零，掃頻清零，負(fù)載校準(zhǔn)；串聯(lián)等效、并聯(lián)等效兩種等效電路模式；量程分為自動(dòng)量程、量程保持；顯示模式包含直接讀數(shù)、Δ 差值、Δ 百分比；觸發(fā)方式包含內(nèi)部觸發(fā)、手動(dòng)觸發(fā)、外部觸發(fā)、總線觸發(fā)，適配各類試驗(yàn)操作習(xí)慣。

詳細(xì)性能參數(shù)

ε 和 D 性能： 固體絕緣材料測(cè)試頻率 20Hz～2MHz 的 ε 和 D 變化的測(cè)試。 ε 和 D 測(cè)量范圍：ε：1～10?，D：0.1～0.00005， ε 和 D 測(cè)量精度（10kHz）：ε：±2% ， D：±5%±0.0001。

測(cè)試參數(shù) :C, L, R,Z,Y,X,B, G, D, Q, θ,DCR 測(cè)試頻率 :20 Hz～2MHz,10mHz 步進(jìn) 測(cè)試信號(hào)電平 :f≤1MHz 10mV～5V,±（10%+10mV）；f>1MHz 10mV～1V,±（20%+10mV) 輸出阻抗：10Ω, 30Ω, 50Ω, 100Ω 基本準(zhǔn)確度；0.1%

顯示范圍 : L 0.0001 uH ～ 9.9999kH C :0.0001 pF ～ 9.9999F R,X,Z,DCR :0.0001 Ω ～ 99.999 MΩ Y, B, G 0.0001 nS ～ 99.999 S D :0.0001 ～ 9.9999 Q :0.0001 ～ 99999 θ :-179.99°～ 179.99°

測(cè)量速度；快速: 200 次 /s（f﹥30kHz） ,100 次 /s（f﹥1kHz）；中速: 25 次 /s；慢速: 5 次 /s

校準(zhǔn)功能：開(kāi)路 / 短路點(diǎn)頻、掃頻清零，負(fù)載校準(zhǔn) 等效方式：串聯(lián)方式，并聯(lián)方式 量程方式：自動(dòng)，保持 顯示方式：直讀，Δ, Δ% 觸發(fā)方式：內(nèi)部，手動(dòng)，外部，總線

內(nèi)部直流偏置源 : 電壓模式 - 5V ～ +5V, ±(10%+10mV), 1mV 步進(jìn) 電流模式（內(nèi)阻為 50Ω）-100mA ～ +100mA, ±(10%+0.2mA),20uA 步進(jìn)

比較器功能：10 檔分選及計(jì)數(shù)功能 顯示器；320×240 點(diǎn)陣圖形 LCD 顯示 存儲(chǔ)器：可保存 20 組儀器設(shè)定值

接口 : USB DEVICE (USBTMC and USBCDC support) USB HOST (FAT16 and FAT32 support) LAN (LXI class C support) RS232C HANDLER GPIB（選件）

主機(jī)工作頻率范圍：20Hz～2MHz 數(shù)字合成，精度：±0.02% 電容測(cè)量范圍：0.00001pF～9.99999F 六位數(shù)顯 電容測(cè)量基本誤差：±0.05% 損耗因素 D 值范圍：0.00001～9.99999 六位數(shù)顯

介電常數(shù)測(cè)試裝置（含保護(hù)電極）參數(shù)： 可以對(duì)直徑 φ10～56mm，厚度 < 10mm 的試樣精確測(cè)量。 支持接觸電極法，薄膜電極法和非接觸法三種模式，適配軟材料，表面不平整和薄膜試樣測(cè)試。 微分頭分辨率：10μm 最高耐壓：±42Vp（AC+DC） 電纜長(zhǎng)度設(shè)置：1m 最高使用頻率：5MHz （選配）

主要應(yīng)用領(lǐng)域介紹

硅橡膠及高分子新材料研發(fā)檢測(cè)

硅橡膠大量應(yīng)用于電力絕緣部件、新能源汽車(chē)線束絕緣護(hù)套、光伏組件密封件、電子器件緩沖隔離墊片。材料配方研發(fā)階段，填料種類、填料添加比例、硫化體系的調(diào)整，都會(huì)改變硅橡膠介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角。GDAT?S 硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀可以在 20Hz?2MHz 甚至選配 5MHz 條件下采集多組頻率點(diǎn)的介電數(shù)據(jù)，研究人員根據(jù)測(cè)試得到的介電譜數(shù)據(jù)，分析配方改動(dòng)對(duì)材料介電性能帶來(lái)的變化，輔助篩選配方配比，優(yōu)化硫化工藝條件。除硅橡膠之外，儀器同樣可以測(cè)試環(huán)氧樹(shù)脂、PET 薄膜、PI 聚酰亞胺薄膜、各類工程塑料等固體絕緣高分子材料，也可以完成部分絕緣液態(tài)介質(zhì)的測(cè)試，適合新材料實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展基礎(chǔ)性介電性能表征工作。

工業(yè)生產(chǎn)來(lái)料與成品質(zhì)量管控

在絕緣材料、橡膠制品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，原材料批次波動(dòng)會(huì)造成成品介電性能發(fā)生偏移。生產(chǎn)質(zhì)檢工位使用 GDAT?S 檢測(cè)儀，可以完成來(lái)料入庫(kù)檢驗(yàn)，核驗(yàn)每一批硅橡膠原料的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角是否符合技術(shù)文件指標(biāo)；對(duì)于成型之后硅橡膠絕緣片、密封件切片試樣，抽取樣品開(kāi)展介電性能抽檢。設(shè)備內(nèi)置比較器分選計(jì)數(shù)功能，設(shè)置合格參數(shù)區(qū)間，儀器自動(dòng)判別樣品狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)數(shù)量，便于工廠完成批量樣品篩查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)性能偏離物料，避免不合格原料投入后續(xù)生產(chǎn)工序，保障下游電氣產(chǎn)品可靠性。

第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)業(yè)務(wù)

第三方材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常承接各類橡膠、塑料絕緣材料委托測(cè)試，需要出具對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求下介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告。GDAT?S 設(shè)備符合 GB/T1409?2006、ASTM D150、IEC60250 相關(guān)規(guī)范，整套測(cè)試流程貼合標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法；設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù) U 盤(pán)存儲(chǔ)、通訊導(dǎo)出，原始測(cè)試記錄可以完整留存，便于檢測(cè)機(jī)構(gòu)做報(bào)告溯源。中英文界面也可以滿足部分對(duì)外委托檢測(cè)項(xiàng)目使用需求，固體硅橡膠片材、薄膜、其他絕緣高分子試樣都可以開(kāi)展檢測(cè)。

高校、科研院所教學(xué)科研試驗(yàn)

材料科學(xué)、高分子專業(yè)、電氣絕緣相關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室，會(huì)開(kāi)展絕緣電介質(zhì)相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課題研究。硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀 GDAT?S 既可以完成基礎(chǔ)介電常數(shù)測(cè)量教學(xué)演示，也可以用于課題研究，比如開(kāi)展硅橡膠老化前后介電性能對(duì)比，不同填充改性硅橡膠寬頻介電響應(yīng)研究等項(xiàng)目。設(shè)備支持列表掃描多頻率自動(dòng)測(cè)試，能夠快速采集一組頻率梯度下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少科研人員重復(fù)手動(dòng)操作；多類型通訊接口，可對(duì)接計(jì)算機(jī)，方便科研人員導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)開(kāi)展繪圖與數(shù)據(jù)深度分析。

電氣、新能源行業(yè)配套材料驗(yàn)證

電力行業(yè)絕緣橡膠件、新能源線束硅橡膠護(hù)套、儲(chǔ)能器件內(nèi)部絕緣墊片，產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段都需要確認(rèn)材料交變電場(chǎng)下介電表現(xiàn)。硅橡膠材料在交變電場(chǎng)工作環(huán)境，介質(zhì)損耗會(huì)帶來(lái)能量發(fā)熱，介質(zhì)損耗數(shù)值過(guò)大，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)加速材料老化。通過(guò) GDAT?S 檢測(cè)儀測(cè)試得到介電常數(shù)、介質(zhì)損耗數(shù)據(jù)，給零部件選型、仿真模擬計(jì)算提供真實(shí)材料參數(shù)輸入，輔助評(píng)估材料在交變電場(chǎng)工況下的實(shí)際表現(xiàn)。

設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置清單

試驗(yàn)主機(jī)                        一臺(tái) 試驗(yàn)電極                        一套 數(shù)據(jù)連接線                      一條 電源線                          一條 說(shuō)明書(shū)                          一份 合格證                          一份 保修卡                          一份

儀器操作的通用說(shuō)明與維護(hù)要點(diǎn)

開(kāi)機(jī)與關(guān)機(jī)流程

將電源線可靠連接，確認(rèn)全部接線連接無(wú)誤，接通電源開(kāi)啟主機(jī)。儀器開(kāi)機(jī)后會(huì)執(zhí)行自檢流程，等待自檢完成進(jìn)入操作主界面。正式測(cè)試之前，建議預(yù)留儀器預(yù)熱時(shí)間，保障內(nèi)部電路達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)；測(cè)試結(jié)束之后，先退出測(cè)試程序，關(guān)閉主機(jī)電源，之后斷開(kāi)供電電源線。不建議頻繁反復(fù)開(kāi)關(guān)機(jī)，長(zhǎng)時(shí)間不使用儀器時(shí)，斷開(kāi)外部供電。

夾具維護(hù)

介電常數(shù)測(cè)試裝置電極表面的潔凈程度對(duì)測(cè)量精度影響較大，電極表面沾染灰塵、橡膠碎屑，會(huì)直接干擾測(cè)試結(jié)果。使用過(guò)程中，避免尖銳物體刮擦電極金屬工作面；如果表面沾染污染物，可以使用無(wú)塵布配合無(wú)水乙醇輕輕擦拭，等待溶劑完全揮發(fā)之后再繼續(xù)試驗(yàn)。微分頭屬于精密機(jī)械部件，操作調(diào)節(jié)時(shí)力度輕柔，不要大力擠壓，防止微分頭精度受損；不使用的時(shí)候，夾具電極之間保留微小間隙，不要長(zhǎng)期完全壓緊閉合。

線纜維護(hù)

測(cè)試連接線、通訊線纜注意避免過(guò)度彎折、擠壓，線纜接頭位置不要大力扭動(dòng)插拔；接頭如果沾染灰塵，使用干燥無(wú)塵軟布擦拭，保證接頭接觸良好。線纜存放時(shí)做規(guī)整收納，減少線纜內(nèi)部導(dǎo)線損傷。

存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)管理

儀器內(nèi)部存儲(chǔ)器可以保存儀器設(shè)置參數(shù)；測(cè)試得到的測(cè)量數(shù)據(jù)，建議優(yōu)先使用 U 盤(pán)導(dǎo)出保存，U 盤(pán)需要使用 FAT16、FAT32 文件系統(tǒng)格式。拷貝數(shù)據(jù)完成之后，按照系統(tǒng)提示執(zhí)行安全移除，不要直接拔出 U 盤(pán)，避免文件損壞丟失。本機(jī)存儲(chǔ)的設(shè)置參數(shù)可以調(diào)用，方便重復(fù)開(kāi)展同類試驗(yàn)項(xiàng)目。

環(huán)境存放條件

儀器需要放置在干燥、通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，避開(kāi)大量粉塵、腐蝕性氣體環(huán)境，避免陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間直射主機(jī)屏幕。環(huán)境溫濕度維持在儀器允許工作范圍，潮濕環(huán)境下長(zhǎng)期存放會(huì)加速電路板、金屬夾具銹蝕。搬運(yùn)儀器過(guò)程做好防護(hù)，避免劇烈震動(dòng)，阻抗分析儀、測(cè)試夾具內(nèi)部含有精密元器件，劇烈震動(dòng)可能造成部件偏移，影響測(cè)量精度。

定期核查與校準(zhǔn)

儀器在長(zhǎng)期使用后，建議定期對(duì)整機(jī)開(kāi)展計(jì)量核查，確認(rèn)各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)維持在允許范圍。日常每一批次試樣測(cè)試之前，需要按照要求完成夾具開(kāi)路?短路?負(fù)載校準(zhǔn)，消除夾具、線纜帶來(lái)系統(tǒng)誤差；更換測(cè)試頻率范圍、更換測(cè)試線纜之后，都應(yīng)當(dāng)重新執(zhí)行校準(zhǔn)流程，保證每一次測(cè)試的數(shù)據(jù)可靠性。

常見(jiàn)測(cè)試現(xiàn)象與排查思路

1、同一塊硅橡膠試樣，重復(fù)多次測(cè)試介電常數(shù)、損耗數(shù)值波動(dòng)偏大。 排查方向：首先確認(rèn)試樣預(yù)處理是否到位，溫濕度是否穩(wěn)定；檢查電極表面是否存在污染物；確認(rèn)夾具有沒(méi)有完成開(kāi)路短路負(fù)載校準(zhǔn)；查看試樣和電極接觸狀態(tài)，是否存在微小氣隙，可根據(jù)試樣情況切換接觸 / 非接觸電極模式；觀察微分頭厚度讀數(shù)是否穩(wěn)定，試樣受壓之后有沒(méi)有發(fā)生明顯形變；如果是低損耗樣品，可以切換儀器慢速測(cè)量檔位，提升讀數(shù)穩(wěn)定性。

2、空載夾具測(cè)試時(shí)損耗 D 讀數(shù)偏高。 排查方向：確認(rèn)夾具電極表面是否沾染灰塵、橡膠碎屑；檢查測(cè)試線纜接頭是否松動(dòng)，接頭位置是否有污漬；重新完整執(zhí)行開(kāi)路?短路?負(fù)載整套校準(zhǔn)；確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境濕度是否過(guò)高，高濕度環(huán)境夾具絕緣件表面會(huì)形成微弱漏導(dǎo)，拉高空載損耗讀數(shù)。

3、掃描多頻率點(diǎn)測(cè)試，高頻段數(shù)據(jù)異常。 排查方向：確認(rèn)當(dāng)前儀器選配最高頻率版本；檢查測(cè)試電纜長(zhǎng)度設(shè)置參數(shù)和實(shí)際電纜長(zhǎng)度是否匹配；高頻條件對(duì)夾具、線纜寄生參數(shù)更敏感，務(wù)必重新執(zhí)行掃頻校準(zhǔn)；確認(rèn)輸出阻抗檔位設(shè)置適配被測(cè)硅橡膠試樣阻抗區(qū)間。

4、U 盤(pán)無(wú)法完成數(shù)據(jù)保存。 排查方向：確認(rèn) U 盤(pán)文件系統(tǒng)格式為 FAT16 或者 FAT32；U 盤(pán)容量不要過(guò)大；確認(rèn) U 盤(pán)接口插到位；可以更換合規(guī) U 盤(pán)重試；導(dǎo)出完成執(zhí)行安全移除，避免文件損壞。

5、比較器分選功能不生效。 排查方向：確認(rèn)比較器功能已經(jīng)開(kāi)啟；檢查合格上下限參數(shù)設(shè)置，閾值范圍是否覆蓋實(shí)際樣品測(cè)試數(shù)值；確認(rèn)分選對(duì)應(yīng)參數(shù)選擇正確，是介電常數(shù)還是 D 損耗因子；計(jì)數(shù)功能需要觸發(fā)條件，確認(rèn)觸發(fā)模式設(shè)置匹配當(dāng)前操作方式。

配套標(biāo)準(zhǔn)解讀

GDAT?S 硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)參考 GB/T 1409?2006《測(cè)量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法》，這是國(guó)內(nèi)固體絕緣材料介電性能測(cè)試主流國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中完整規(guī)定固體、部分液體絕緣介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)的試驗(yàn)方法，包含測(cè)試原理、電極系統(tǒng)、試樣要求、環(huán)境條件、校準(zhǔn)、結(jié)果計(jì)算等內(nèi)容，覆蓋 15Hz?300MHz 寬頻率區(qū)間，硅橡膠這類高分子固體材料屬于該標(biāo)準(zhǔn)適用對(duì)象。設(shè)備同時(shí)對(duì)標(biāo) ASTM D150（美國(guó)固體電絕緣材料交流損耗特性與介電常數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）以及 IEC60250 國(guó)際規(guī)范，設(shè)備硬件架構(gòu)、測(cè)試流程符合上述標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)要求，測(cè)試輸出結(jié)果能夠匹配標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下的數(shù)據(jù)表達(dá)形式。

需要注意，不同標(biāo)準(zhǔn)之間試樣預(yù)處理?xiàng)l件、測(cè)試電壓、電極尺寸會(huì)存在細(xì)節(jié)差異，操作人員開(kāi)展試驗(yàn)的時(shí)候，需要按照?qǐng)?zhí)行的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)完成試樣處理、參數(shù)設(shè)置，保障整套試驗(yàn)流程完整匹配標(biāo)準(zhǔn)要求。比如部分橡膠專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)明確試樣恒溫恒濕預(yù)處理時(shí)長(zhǎng)、測(cè)試激勵(lì)電壓大小，在 GDAT?S 儀器上可以靈活設(shè)置測(cè)試信號(hào)電平、測(cè)試頻率，滿足不同標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)條件。

總結(jié)

GDAT?S 硅橡膠介電常數(shù)檢測(cè)儀，以阻抗分析技術(shù)為核心，搭配帶保護(hù)電極的平板介電測(cè)試夾具，針對(duì)硅橡膠及各類固體絕緣高分子材料，完成寬頻條件下相對(duì)介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角檢測(cè)。儀器直接輸出最終測(cè)試結(jié)果，減少人工計(jì)算工作量；三種電極工作模式適配平整片材、軟質(zhì)薄膜、表面不平整試樣等多種硅橡膠樣品形態(tài)。設(shè)備集成平衡測(cè)試、變壓器參數(shù)測(cè)試、比較器分選計(jì)數(shù)、多接口數(shù)據(jù)通訊、U 盤(pán)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能，兼顧科研實(shí)驗(yàn)室精細(xì)研究和工業(yè)端批量質(zhì)檢不同需求。20Hz?2MHz 基礎(chǔ)頻率（可選配 5MHz）、完善的校準(zhǔn)體系、高分辨率電學(xué)采集單元，為硅橡膠材料介電性能檢測(cè)提供硬件支撐。操作人員配合規(guī)范試樣制備、試樣預(yù)處理、儀器校準(zhǔn)流程，能夠獲得具備良好重復(fù)性的測(cè)試數(shù)據(jù)，為新材料研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)量管控、第三方檢測(cè)、高校課題研究提供可靠測(cè)試手段。