[发明专利]含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统

权利要求书

1.一种热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，在传统电极外引入热驱动保护电极，基于稳态导热测量原理带电测试固体绝缘材料电场下热传导参数。它由电源模块、电极模块、程控模块、测量模块、冷却模块组成。所述电源模块主要功能是为测试装置提供高压激励和供能。所述电极模块由加热电极和测量电极组成。加热电极接入高压激励为试样提供外加电场，其中内置的主加热器为试样提供稳定热流，加热器发热功率由程控模块控制进而保证温度稳定在设定值。热驱动保护电极与主加热电极等电位，主加热器与辅助加热器采用高导热绝缘封装保证与高压激励隔离。隔离环将主加热电极与热驱动保护电极电气隔离，测量电极内置高精度温度传感器获取试样另一侧温度，温度采集范围在主加热电极截面以内。

2.根据权利要求1所述一种含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，主加热电极、热驱动保护电极、隔离环、试样、测量电极采用中间对称结构，主加热电极、热驱动保护电极中传递的热通量沿轴方向传播时皆流向两侧待测绝缘材料试样，轴向方向热流无空气自然散热方式。

3.根据权利要求2所述一种含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，热驱动保护电极内置与主加热器同材料属性的辅助加热器。温度传感器采集主加热电极径向温度给程控模块，进而程控模块控制辅助加热器加热功率，使得热驱动保护电极内径温度跟随主加热电极外径温度，达到热传导隔离的目的，热流传递方向仅为二维轴向传递，热流完全作用于待测绝缘材料试样。

4.根据权利要求3所述一种含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，热驱动保护电极通过螺纹组装的方式使得主加热器、辅助加热器以及导热绝缘结构元件紧密热接触。

5.根据权利要求4所述一种含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，所述程控模块获取温度传感器数据，通过单片机PID控制主加热器以及辅助加热器温度跟随效果，通过无线蓝牙传输技术链接计算机虚拟仪器软件。

6.根据权利要求5所述一种含有热驱动保护电极的电场下绝缘材料稳态导热测试系统，其特征在于，所述测量模块由皮安表以及虚拟仪器软件实现。皮安表提供电流时域谱，虚拟仪器软件中建立测试系统一维导热传导模型，基于稳态传热方程，结合热流功率、温度采集数据、试样厚度等数据计算得到不同温度、不同外加电场下的固体绝缘材料热导率的精确测量数值。