[发明专利]大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置及方法

权利要求书

1.大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：包括底部支架，所述底部支架上方由外至内分别安装有桶状真空罩，一级冷屏和样品腔，该底部支架内还分别安装有真空抽取组件，真空高压接插件，制冷组件和低温组件，所述真空抽取组件，制冷组件和低温组件均和样品腔导通，真空高压接插件和样品腔内安装的电极导通；所述桶状真空罩用于将样品腔和外部环境气密隔离，一级冷屏用于将样品腔内控制在低温环境减缓外部热量向内扩散，样品腔内用于放置被测样品；所述真空抽取组件用于将样品腔内抽吸至近真空状态，制冷组件用于对样品腔内制冷和控温，低温组件用于辅助制冷组件对样品腔内进行低温制冷，真空高压接插件用于将外部的电压信号发生设备至样品腔内安装的电极内，并向被测样品输出电压信号。

2.根据权利要求1所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述桶状真空罩通过桶状真空罩底法兰安装在底部支架的上端面内，该桶状真空罩的上端活动安装有真空罩上封头，所述桶状真空罩的外壁内设置有密封视窗，该密封视窗可由桶状真空罩外观察到样品腔内部。

3.根据权利要求1所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述一级冷屏包括冷屏顶法兰和冷屏底法兰，该冷屏顶法兰和冷屏底法兰平行间隔设置，所述冷屏顶法兰和冷屏底法兰之间的外周采用无氧铜包围，其内部空间用于架设样品腔。

4.根据权利要求1所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述样品腔包括样品腔底法兰和样品台，该样品腔底法兰上和样品台之间安装有样品架，所述样品架包括相互间隔安装的底座和顶座，顶座和底座之间采用四根支腿固定，所述顶座和底座之间的间隙可通过与支腿固定的高度进行调节，该顶座和底座之间对称安装有氮化铝陶瓷绝缘板和电极，两个所述的电极之间用于固定被测样品。

5.根据权利要求4所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述的顶座上端面内固定有一样品压盖，该样品压盖上端面和样品台之间通过多个螺栓固定连接，每个所述的螺栓均与样品台及顶座相垂直。

6.根据权利要求1至5中任一所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述真空抽取组件包括真空泵，真空泵管路，多个阀体和压力传感器，其中真空泵安装在底部支架下方，真空泵管路和样品腔导通。

7.根据权利要求4或5所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述制冷组件包括制冷机，柔性冷链，加热器，温度传感器和供冷管路，其中制冷机安装在底部支架内，该制冷机的供冷管路导通至一级冷屏内，所述的供冷管路固装有两片柔性冷链，该两柔性冷链分别和样品腔内的底座，顶座表面固定，所述样品腔内安装有所述的温度传感器用于对其内部温度进行实时监测，并且在底座和顶座内还分别安装有一加热器，用于对样品腔内的温度进行微调和大温度梯度的升温。

8.根据权利要求4或5所述的大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置，其特征在于：所述低温组件包括外部液氮源，该液氮源通过循环管路和样品腔内导通，该循环管路内分别安装有阀体和压力传感器，所述循环管路包括液氮进液管和液氮排气管，液氮进液管与样品腔导通，在样品腔内汽化降温后经液氮排气管导出。