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脉冲电声法PEA空间电荷测量仪技术及测量设备解析
日期：2025-07-26 01:17
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摘要：电声脉冲法是一种无损的空间电荷测量技术。它用于描述聚合物绝缘材料内部的空间电荷分布、积累及其整体行为。
脉冲电声法PEA空间电荷测量仪技术及测量设备解析
一、空间电荷测量技术概述
电声脉冲法是一种无损的空间电荷测量技术。它用于描述聚合物绝缘材料内部的空间电荷分布、积累及其整体行为。
空间电荷观测正在成为评估直流绝缘应用（尤其是高压电缆）中的聚合物材料测试时，使用*广泛的技术。经过充分的评估，空间电荷的存在是导致高压直流聚合物电缆过早失效的主要原因，而且也是防止此类电缆快速劣化的主要原因。可以通过空间电荷测量来诊断在使用应力下的绝缘劣化。
二、电声脉冲法测量原理
核心设备组成：
1.高压脉冲发生器
2.信号采集单元（快速采样示波器）
3.PEA传感器测试单元
4.试样用高压直流电源
工作流程：
在绝缘材料样品的电极之间施加周期性的高压脉冲。这种脉冲的特点是上升时间很快，持续时间很短。绝缘材料的试样也要经受高压直流电（等级取决于试样的厚度和形状），这会导致绝缘材料层中的空间电荷积聚。每个脉冲产生的电场扰动绝缘材料中的内部电荷，这些电荷在每一层都产生相应的声压波，压电传感器检测声波，利用传感器信号获得空间电荷分布。为了描述空间电荷分布及其时间特性，可以对每个施加高压脉冲后检测到此类信号进行详细分析。
华测仪器选择新型耐高温共聚物压电传感器、重新设计电极系统，开发了适用于高温下的PEA法空间电荷测量设备，分析了温度对压电传感器性能、声信号的传播特性和穿过介质特性的影响，得出了放大器输出的电压信号和空间电荷密度值的影响因素，进而校正了温度对PEA测量的影响，利用建立的高温PEA法空间电荷测量仪，测量纯环氧试样在不同温度下空间电荷产生、积聚及消散的特性。
三、测量曲线
