Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей.




Для измерения диэлектрич.проницаемости жидкости исп.ячейки в виде плоских или цилиндрических конденсаторов. Для лучшего экранирования предпочтительно применение металлич.ячеек. Ячейки должны термостатироваться для того, чтобы температурная зависимость диэлектрич.проницаемости не вносила погрешность в измерения. Ячейки должны калиброваться эталонными жидкостями с точно известной диэлектрич.проницаемостью. Эталонные жидкости д.б. определенной чистоты – ч.д.а., иметь малую проводимость и малый тангенс угла потерь. Причем, данные жидкости д.б. выбраны так, чтобы в частотной области измерений не достигалась область аномальной дисперсии. Таким требованиям удовлетворяют немногие жидкости (ССl4, C6H6, C6H5Cl, ацетон, циклогексан, деминерализованная вода).

Для опред-ия абс-ого знач-ия диэлектрич. прониц.исследуемой жидкости необходимо провести калибровку измерит.ячейки для опред-ия емкости пустой ячейки и паразитной емкости подводящего монтажа. Сущ-т несколько методов калибровки измерит.ячеек. Самым простым явл-ся метод построения калибров. прямой в координатах «диэлектрич.проницаемость – емкость ячейки». Метод градуировочной кривой обеспечивает наиболее точную емкостную калибровку, кот.осущ-ся с помощью образцовых емкостей. Для опред. значения емкости пустой ячейки СП и емкости проводов подводящего монтажа СМ берут два калибровочных вещ-ва с диэлектрич.проницаемостями ε1 и ε2, охватывающими требуемый диапазон измерений. По полученным данным вычисляют СП и СМ:

С1(2) = СМ + СП∙ε1(2); СП = (С2 – С1)/(ε2 – ε1); СМ = С1 - ε∙СП.

С1(2) – емкость ячейки, заполненной жидкостью с диэлектрич.прониц. ε1 или ε2.

По известным знач.емкости пустой ячейки и емкости подводящего монтажа вычисляют диэлектрич.проницаемость неизвестного вещ-ва: εх = (Сх – СМ)/СП.

Методы калибровки измерит.ячеек требуют точно определенных эталонных проб. Для абсолютных измерений диэлектрич.прониц. необходимо, чтобы имелась возм-ть точно изменять рабочую емкость измерит.ячейки. В абсолютном методе используется ячейка с подвижным электродом. (рис)1 – центрирующий стержень; 2 – внутренний электрод; 3 – внешний электрод; 4 – изолятор. Внутренний электрод м.б. зафиксирован в двух положениях, кот соответствуют два значения рабочей емкости СП1 и СП2. При заполнении ячейки исслед.жидкостью измеряют емкость при двух положениях внутреннего электрода. Диэлектрич.прониц. пробы: εх = (Сх1 – Сх2)/(СП1 – СП2).Влияние паразитной емкости монтажа при этом исключается.

52. Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов. Твердые тела. Используют при испытаниях изоляционных материалов, для структурных физико-хим. исследований наличия примесей и водосодержания. Сущ. 2 осн. методики измерений: 1 – проба вводится в измерит.участок и располагается между электродами определенного геометрич.размера; 2 – на пробу наносятся электроды соответствующих геометрич.размеров. При измерениях по 1ой методике необходимо ограничивать и контролировать прижимные усилия, строго соблюдать плоскопараллельность пробы, исключать воздушные зазоры м/у электродами и образцом. Ошибки измерений, вызываемые воздушным зазором, если с помощью какого-либо устройства приложить ртутные электроды. Во 2ом методе электроды наносятся непосредственно на образец с помощью проводящих паст методами вжигания, хим.методами и др.При проведении подобных измерений проявляется еще ряд возможных ошибок.Конденсатор, кроме однородного внутреннего поля, имеет неоднородное на концах. Это краевое поле определяется толщиной и диэлектрич.проницаемостью образца и может вносить существенные погрешности в результаты измерений. Вредное влияние краевого поля на емкость рабочего измерительного участка устраняется введением защитного кольца. Раб.электрод 1, имеющий значительный потенциал относительно земли, окружен кольцом 3. Оно связано с узлом измерительного моста, кот.имеет потенциал, равный потенциалу измерительного электрода 1. Защитное кольцо устраняет влияние краевых эффектов и при его использовании измерения проводят практически в однородном поле. При измерении очень тонких образцов краевыми эффектами можно пренебречь и не использовать защитное кольцо. В случае измерения диэлектрич.прониц.тонких образцов можно исп.частично заполненный конденсатор. l2 – расстояние между электродами; l1 – толщина образца; ε1 – диэлектрич.прониц.образца. Измерения толщины образца оказывают большее влияние на емкость такого конденсатора, чем измерения диэлектрич.проницаемости. Такие устройства м.б. использованы при измерении однородности или толщины образца, но при этом необходимо знать диэлектрич.прониц.образца, кот.должна быть определена независимо.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-07-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: