[发明专利]一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头及其测量方法有效
申请号: | 202010005447.3 | 申请日: | 2020-01-03 |
公开(公告)号: | CN111175549B | 公开(公告)日: | 2020-11-27 |
发明(设计)人: | 张冶文;曹泽宾;徐景贤;郑飞虎 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | G01R1/067 | 分类号: | G01R1/067;G01R29/14 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 王怀瑜 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚合物 空间电荷 分布 测量 复合 探头 及其 测量方法 | ||
1.一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,包括壳体,其特征在于,所述复合探头还包括受所述壳体固定的取信号铝块(1)、石英玻璃块(4)、压电陶瓷片(6)、电压脉冲传输单元以及信号提取单元,所述石英玻璃块(4)的外表面贴合有导电材料,该导电材料与所述壳体接触,所述压电陶瓷片(6)的正极连接所述电压脉冲传输单元,负极连接所述石英玻璃块(4)外表面的导电材料,所述取信号铝块(1)分别连接所述石英玻璃块(4)和所述信号提取单元;
所述壳体包括顶盖(15)、主体套(9)和可移动伸缩套(16),所述顶盖(15)固定连接所述电压脉冲传输单元,所述取信号铝块(1)、石英玻璃块(4)和压电陶瓷片(6)均受所述主体套(9)固定,所述信号提取单元受所述可移动伸缩套(16)固定,所述顶盖(15)连接所述主体套(9);
所述主体套(9)的侧面下部设有限位孔(11),所述可移动伸缩套(16)对应设有连接孔,所述可移动伸缩套(16)通过螺栓依次经过所述连接孔和限位孔(11)连接所述主体套(9),所述连接孔的半径大于所述螺栓的半径;
所述主体套(9)的下端设有弹簧孔(10),所述可移动伸缩套(16)通过弹簧经过该弹簧孔(10)连接所述主体套(9)。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述电压脉冲传输单元包括依次连接的BNC接头(14)和背衬铜柱(7),所述BNC接头(14)固定连接所述壳体,所述背衬铜柱(7)连接所述压电陶瓷片(6),所述背衬铜柱(7)与所述压电陶瓷片(6)的连接面相配合。
3.根据权利要求2所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述壳体内形成有圆柱室,所述背衬铜柱(7)设置在所述圆柱室内,所述复合探头还包括限位套(8),该限位套(8)的内径与所述背衬铜柱(7)相配合,限制所述背衬铜柱(7)的横向移动,外径与所述圆柱室的半径相配合,使得所述限位套(8)受所述壳体固定,所述限位套的材料为绝缘材料。
4.根据权利要求2所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述电压脉冲传输单元还包括设置在所述BNC接头(14)和所述背衬铜柱(7)之间的电脉冲弹针(13),该电脉冲弹针(13)的固定端连接所述BNC接头(14),伸缩端连接所述背衬铜柱(7),所述电脉冲弹针(13)通过伸缩端的伸缩弹力保证与所述背衬铜柱(7)的连接。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述壳体的设有环形槽(5),该环形槽(5)位于所述壳体与所述石英玻璃块(4)的连接面内,所述环形槽(5)还位于所述压电陶瓷片(6)的外侧,所述环形槽(5)内填充有软金属,该软金属的厚度大于所述环形槽的深度。
6.根据权利要求1所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述信号提取单元包括SMA接头(3),该SMA接头(3)连接所述壳体,所述SMA接头(3)的信号提取端连接所述取信号铝块(1)。
7.根据权利要求6所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述信号提取单元还包括信号端弹针(2),该信号端弹针(2)的固定端连接所述SMA接头(3)的信号提取端,伸缩端连接所述取信号铝块(1),所述信号端弹针(2)通过伸缩端的伸缩弹力保证与所述取信号铝块(1)的连接。
8.根据权利要求1所述的一种聚合物空间电荷分布测量用复合探头,其特征在于,所述电压脉冲传输单元传输的电压脉冲,为电压为150伏、频率为100赫兹、下降沿时间为纳秒级的高速周期脉冲电压。
9.一种采用如权利要求1所述的复合探头的聚合物空间电荷分布测量方法,其特征在于,该方法具体为,在被测聚合物表面单面贴合EVA电极,进行空间电荷分布测量时,所述被测聚合物未贴EVA电极面与复合探头中的取信号铝块(1)相接触,所述被测聚合物贴有EVA电极面与高压电极相接触,所述被测聚合物须具有平整的表面。
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