Устройство для неразрушающего контроля электрической прочности конденсаторов

(19 01 В 31/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЕНТНОЕ ф:)дв 6 с ;й 1-,МЖ ЕК( ОП О ЕНИ ОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ К ски. 45-47. ез зи- тиой во- зам му о- ез У)С:и нденсатоениеммлектрика ком иокипряжения екие тока ляться ам- Необратиинается с кчивается рз. В этот аэко уве- еляемого 21) 4626942/2122) 26.12,8846) 30.04,93. Бюл. М 1671) Новосибирский электротехнститут связи им, Н.Д,Псурцева72) В,А.Грязин и В,М.Рожков56) Электротехника, 1986, В 6,Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано для неразрушающего контроля электрической прочности конденсаторов с твердым диэлектриком, а также для контроля изоляционных материалов.Целью изобретения является повышение качества неразрушающего контроля электрической прочности конденсаторов с вердым диэлектриком путем фиксации электрического пробоя на стадии его развития,На чертеже изображена функциональная схема устройства.Схема устройства содержит: 1 - источник постоянного испытательного напряжения, 2 - микроамперметр - мкА, 3 - обьект контроля - ОК,4- вольтметр-Ч,5- первый резистор й 1, 6 - шунтирующий конденсатор С 1, 7 - второй резистор В, 8 - расширитель наносекундных импульсов, 9- амплитудный дискриминатор, 10 - счетчик импульсов- СИ.В устройстве к плюсовому зажиму источника постоянного испытательного напряжения подключают вольтметр и первый вывод контролируемого конденсатора, ми(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ(57) Использование: в контрольно-измерительной технике. Сущность изобретения: устройство содержит источник напряжения, микроамперметр, два резистора, вольтметр, конденсатор, расширитель импульсов, амплитудный дискриминатор, счетчик, 1 ил,нусовой зажим источника соединяют чер микроамперметр с землей, первь 1 й ре стор с большим сопротивлением, зашун рованный конденсатором с минимальн емкостью, включают между вторым вы дом контролируемого конденсатора и земленным вторым резистором с маль сопротивлением, параллельно ко второ резистору подключают расширитель нан секундных импульсов, выход которого чер амплитудный дискриминатор соединен со счетчиком импульсов.Работа устройства оскована на следую- щем Известно, что разрушение ко ров вызывается пробоем и разруш териала твердого диэ конденсатора, Если пренебречь то зации )я в момент достижения на пробоя Опр, то дальнейшее измен пробоя во времени будет опреде пер-секундной характеристикой, мое разрушение диэлектрика кач момента времени Тгр, когда зака время развития пробоя, т,е, игр = момент ток )9 начинает скачкооб личивается до значения ., опрематериалом диэлектрика и параметрами внешней Измерительной цепи. Если успеть зафиксировать электрический пробой на стадии его развития, т.е. до момента времени ггр, а затем прекратить ток через диэлек трик, то можно определить напряжение пробоя без разрушения диэлектрика, т,е. без разрушения конденсатора. Обычно игр составляет от единиц до десятков наносекунд, например, игр = 3-30 нс. Именно на 10 такое время рассчитана скорость работы предложенного устройства.Первый случай: контролируемый конденсатор имеет практически нормальную электрическую прочность. В этом случае вы ходное напряжение источника ИИН повышают до уровня, когда возникает пробой объекта контроля 3. Под действием части тока пробоя, протекающей через внешнюю цепь, происходит быстрое, за время 1 = 3-30 20 нс, нарастание напряжения на цепи ЯС 1 Я 2 до величины Опр - Опог, (Олог - , напряжение погасания пробоя). Это обусловлено быстрым зарядом малой емкости конденсатора С 1. Когда напряжение на ОКдостигнет уров ня Ол 0 г, прекращается ток пробоя, чему способствует большое сопротивление резистора Я 1. После прекращения тока происходит разряд конденсатора С через резистор Я 1 и разряд входной емкости Сех 30 расширителя наносекундных импульсов через резистор Я 2. Заряд и разряд емкости Свх формирует импульс пробоя. наносекундной длительности на резисторе Я 2. Этот импульс расширяют в блоке 8 до микросекундной 35 длительности и через амплитудный дискриминатор 9 подают на счетчик импульсов 10, После разряда конденсатора С 1 на ОК восстанавливается исходное напряжение, равное Опр,и процесс повторяется, С момента 40 начала работы счетчика 10 прекращают повышение напряжения источника ИИН, а вольтметром 4 измеряют это напряжение, принимая его за Олр контролируемого конденсатора. 45Второй случай; контролируемый конденсатор имеет почти нулевую электрическую прочность, 8 этом случае в , измерительной цепи либо сразу появляется постоянный ток,либо после первого же про боя. Поэтому на резисторе Я 2 не будет возникать импульсов и счетчик 10 ничего не покажет. Однако постоянный ток в измерительной цепи будет зафиксирован микроамперметром 2, что и будет являться информацией о неработоспособности контролируемого конденсатора.Использование устройства обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества.1. Повышает качество неразрушающего контроля, т.к. прерывает процесс развития пробоя в конденсаторе до начала необратимого разрушения его диэлектрика.2. Повышает качество неразрушающего контроля электрической прочности конденсаторов благодаря фиксации наносекундных процессов развития пробоя. Наличие наносекундных импульсов было подтверждено осциллографически, а фиксация их - показаниями счетчика импульсов.3, Повышается точность измерения напряжения пробоя за счет амплитудной селекции полезного сигнала от помех с помощью амплитудного дискриминатора,Формула изобретения Устройство для неразрушающего контроля электрической прочности конденсаторов, содержащее источник испытательного. напряжения, первый и второй резисторы, первый конденсатор, вольтметр, счетчик, первый вывод источника испытательного напряжения соединен с вольтметром и с первым выводом обьекта контроля, второй вывод которого соединен через параллельно соединенныепервый резистор и первый конденсатор с первым выводом второго ре-зистора, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества контроля, в него введены расширитель импульсов, амплитудный дискриминатор, микроамперметр, вход расширителя импульсов соединен с первым выводом второго резистора, а выход через амплитудный дискриминатор соединен со счетчиком, второй вывод источника испытательного напряжения через микроамперметр соединен с общей шиной устройства.1812529 орректор Л.Пилипе едактор Г.Бельска Заказ 1575 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Составитель С Техред ММор зевл Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССская наб 4/5