一體化精密油介損測試儀

a) 儀器接地端接地，電源入口引入AC220V電源;

b) 打開箱蓋，可將油杯取出，加熱及測試介損時，應(yīng)將箱蓋關(guān)上;

c) 箱蓋內(nèi)有一根測量線，其芯線應(yīng)連油杯測量極，屏蔽層應(yīng)連油杯屏蔽極;

d) 啟動加熱后，油杯上會有高溫，如要取出油杯等物，應(yīng)小心操作，以免灼傷;

e) 啟動測試后，油杯上會帶高壓電，如要取出油杯應(yīng)小心操作，以免觸電;

f) 箱蓋具有合蓋保護(hù)，打開盒蓋時，會中斷加熱及中斷高壓。

g) 搬運(yùn)儀器時應(yīng)將油杯取出單獨(dú)包裝，以防止從中掉出打壞油杯。

加熱部分是目前最為先進(jìn)的高頻感應(yīng)加熱方式，加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，對于發(fā)電機(jī)發(fā)電，該儀器也能正確運(yùn)行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

① 油杯杯體，測量加壓極

② 油隙

③ 油杯內(nèi)電極，測量測試極

④ 內(nèi)電極固定鈕⑤ 油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極 ⑥ 屏蔽極，跟⑤相連

⑦ 測試極，跟③相連

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，完全符合GB5654-85標(biāo)準(zhǔn)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響。

① 裝入油杯:將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好的電接觸和熱接觸，裝入后應(yīng)將測試線夾好，紅夾子連測試極，黑夾子連屏蔽極。

②取出油杯:取下測試線后向上直接將油杯取出。

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出;同樣，裝入內(nèi)電極后應(yīng)將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

注意:內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時一定動作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導(dǎo)致整個油杯報廢。

將內(nèi)電極取出，往油杯內(nèi)倒入油樣40ml，注意盡可能不要在油中夾入氣泡，然后將內(nèi)電極裝入油杯，且需靜止15分鐘以上，讓氣泡全部排出后方可進(jìn)行測試。

測量前，應(yīng)對油杯進(jìn)行的清洗，這一步驟非常重要。因為絕緣油對極微小的污染都有極為敏感的反應(yīng)。因此必須嚴(yán)格按照下述方法要點(diǎn)進(jìn)行。

a. 完全拆卸油杯電極;

b. 用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動作不應(yīng)損傷電極表面;

c. 用清水將電極清洗幾次;

d. 用無水酒精浸泡各零件;

e. 電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈(別的布料可能會有絨毛粘在電極上)，并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染;

f. 將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

有時由于油樣很多，所以在測量中往往會一個接一個油樣進(jìn)行測量。此時電極的清洗可簡化。具體做法如下:

a. 將儀器關(guān)閉，將整個油杯都從加熱器中拿出，同時將內(nèi)電極從油杯中取出;

b. 將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次;

c. 裝入新油樣;

d. 用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

這種以油洗油的方式可大大提高了測量速度，但如遇到特別臟的油樣或長時間不用時，應(yīng)使用前面一種方式。

⑴ 高低壓之間距離 2mm

⑵ 空杯電容量 60±2PF

⑶ 最大測試電壓 工頻2000V

⑷ 空杯介損 tgδ<1×10-4

⑸ 液體容量 約40ml

⑹ 電極材料 不銹鋼

⑺ 體積 70mm(D)×120mm(H)

油介損測試儀是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率的高精密儀器。一體化結(jié)構(gòu)。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前最為先進(jìn)的高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機(jī)發(fā)電，該儀器也能正確運(yùn)行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

超精密加工是指亞微米級(尺寸誤差為0.3～0.03μm，表面粗糙度為Ra0.03～0.005μm)和納米級(精度誤差為0.03μm，表面粗糙度小于Ra0.005μm)精度的加工。實(shí)現(xiàn)這些加工所采取的工藝方法和技術(shù)措施，則稱為超精加工技術(shù)。加之測量技術(shù)、環(huán)境保障和材料等問題，人們把這種技術(shù)總稱為超精工程。超精密加工主要包括三個領(lǐng)域：超精密切削加工如金剛石刀具的超精密切削，可加工各種鏡面。它已成功地解決了用于激光核聚變系統(tǒng)和天體望遠(yuǎn)鏡的大型拋物面鏡的加工。超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盤的涂層表面加工和大規(guī)模集成電路基片的加工。超精密特種加工如大規(guī)模集成電路芯片上的圖形是用電子束、離子束刻蝕的方法加工，線寬可達(dá)0.1μm。如用掃描隧道電子顯微鏡(STM)加工，線寬可達(dá)2～5nm。

a.超精密切削

超精密切削以SPDT技術(shù)開始，該技術(shù)以空氣軸承主軸、氣動滑板、高剛性、高精度工具、反饋控制和環(huán)境溫度控制為支撐，可獲得納米級表面粗糙度。多采用金剛石刀具銑削，廣泛用于銅的平面和非球面光學(xué)元件、有機(jī)玻璃、塑料制品(如照相機(jī)的塑料鏡片、隱形眼鏡鏡片等)、陶瓷及復(fù)合材料的加工等。未來的發(fā)展趨勢是利用鍍膜技術(shù)來改善金剛石刀具在加工硬化鋼材時的磨耗。此外，MEMS組件等微小零件的加工需要微小刀具，目前微小刀具的尺寸約可達(dá)50～100μm，但如果加工幾何特征在亞微米甚至納米級，刀具直徑必須再縮小，其發(fā)展趨勢是利用納米材料如納米碳管來制作超小刀徑的車刀或銑刀。

b.超精密磨削

超精密磨削是在一般精密磨削基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種鏡面磨削方法,其關(guān)鍵技術(shù)是金剛石砂輪的修整,使磨粒具有微刃性和等高性。超精密磨削的加工對象主要是脆硬的金屬材料、半導(dǎo)體材料、陶瓷、玻璃等。磨削后,被加工表面留下大量極微細(xì)的磨削痕跡,殘留高度極小,加上微刃的滑擠、摩擦、拋光作用,可獲得高精度和低表面粗糙度的加工表面，當(dāng)前超精密磨削能加工出圓度0.01μm、尺寸精度0.1μm和表面粗糙度為Ra0.005μm的圓柱形零件。

c.超精密研磨

超精密研磨包括機(jī)械研磨、化學(xué)機(jī)械研磨、浮動研磨、彈性發(fā)射加工以及磁力研磨等加工方法。超精密研磨的關(guān)鍵條件是幾乎無振動的研磨運(yùn)動、精密的溫度控制、潔凈的環(huán)境以及細(xì)小而均勻的研磨劑。超精密研磨加工出的球面度達(dá)0.025μm,表面粗糙度Ra達(dá)0.003μm。

d.超精密特種加工

超精密特種加工主要包括激光束加工、電子束加工、離子束加工、微細(xì)電火花加工、精細(xì)電解加工及電解研磨、超聲電解加工、超聲電解研磨、超聲電火花等復(fù)合加工。激光、電子束加工可實(shí)現(xiàn)打孔、精密切割、成形切割、刻蝕、光刻曝光、加工激光防偽標(biāo)志；離子束加工可實(shí)現(xiàn)原子、分子級的切削加工；利用微細(xì)放電加工可以實(shí)現(xiàn)極微細(xì)的金屬材料的去除,可加工微細(xì)軸、孔、窄縫平面及曲面；精細(xì)電解加工可實(shí)現(xiàn)納米級精度,且表面不會產(chǎn)生加工應(yīng)力,常用于鏡面拋光、鏡面減薄以及一些需要無應(yīng)力加工的場合。

超精密加工技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先地位的國家有美國、英國和日本。這些國家的超精密加工技術(shù)不僅總體成套水平高，而且商品化的程度也非常高。美國50年代未發(fā)展了金剛石刀具的超精密切削技術(shù)，稱為“SPDT技術(shù)”（SinglePointDia-mondTurning）或“微英寸技術(shù)”（1微英寸＝0.025μm），并發(fā)展了相應(yīng)的空氣軸承主軸的超精密機(jī)床，用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。英國克蘭菲爾德技術(shù)學(xué)院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究所（簡稱CUPE）是英國超精密加工技術(shù)水平的獨(dú)特代表。如CUPE生產(chǎn)的Nanocentre（納米加工中心）既可進(jìn)行超精密車削，又帶有磨頭，也可進(jìn)行超精密磨削，加工工件的形狀精度可達(dá)0.1μm，表面粗糙度Ra<10nm。日本對超精密加工技術(shù)的研究相對于美、英來說起步較晚，但是當(dāng)今世界上超精密加工技術(shù)發(fā)展最快的國家。北京機(jī)床研究所是國內(nèi)進(jìn)行超精密加工技術(shù)研究的主要單位之一，研制出了多種不同類型的超精密機(jī)床、部件和相關(guān)的高精度測試儀器等，如精度達(dá)0.025μm的精密軸承、JCS—027超精密車床、JCS—031超精密銑床、JCS—035超精密車床、超精密車床數(shù)控系統(tǒng)、復(fù)印機(jī)感光鼓加工機(jī)床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動－位移測微儀等，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的研究。清華大學(xué)在集成電路超精密加工設(shè)備、磁盤加工及檢測設(shè)備、微位移工作臺、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截面超精密切削等方面進(jìn)行了深入研究，并有相應(yīng)產(chǎn)品問世。我國超精密加工技術(shù)與美日相比，還有不小差距，特別是在大型光學(xué)和非金屬材料的超精加工方面，在超精加工的效率和自動化技術(shù)方面差距尤為明顯。