更新时间:2022-08-25 18:39
纯黏性流体受外力作用后,即产生流动,将能量全部转化为动能,不能储存能量,即使外力消除,也不能回复到受力前的状态。而黏弹性流体同时具有流动特性(消耗能量)和弹性(储存能量),所以可以储存部分外加能量,并产生部分流动;当外力消除后,由于储存的部分能量释放出来,使流体部分恢复,但不能完全恢复到受力前的原始状态。
正是由于黏弹性流体的性质介于纯弹性固体和纯黏性流体之间,所以其产生的应变与应力不同步,相位角相差δ;显然0≤δ≤π/2。即:
γ=(τ0/μ)cos(ωt-δ)
当δ=0时,对应胡克弹簧的应变响应;当δ=π/2时,对应牛顿流体的应变响应。胡克弹簧和牛顿流体只是黏弹性流体的特例。δ越大,流体越倾向于牛顿流体,消耗的能量越强,所以δ可反映流体消耗能量的特征,故称为损耗角。
什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。
又称介质损耗因素,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。介质损耗因素的定义如下: 如果取得试品的电流相量 和电压相量 ,则可以得到如下相量图:
总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此:
这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因素。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时,也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。
功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下:
S=根号下(P平方+Q平方)
有的介损测试仪习惯显示功率因素(PF:cosΦ),而不是介质损耗因素(DF:tgδ)。一般cosΦ 高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ,通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。 国内常见高压电容电桥有: 简称介损仪,是指采用电桥原理,应用数字测量技术,对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。 AI-6000利用变频抗干扰原理,采用傅立叶变化数字波形分析技术,对标准电流和试品电流进行计算,抑制干扰能力强,测量结果准确稳定。 国内常见高压介质损耗测量仪有: 使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验,对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。 使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验,直接得到测量结果的方法。 用于测量接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于高电位,他与外壳之间承受全部试验电压。 现常用介损仪有西林型和M型两种,QS1和AI-6000为西林型。 在介质损耗测量中常见抗干扰方法有三种: 倒相法、移相法和变频法。AI-6000采用变频法抗干扰,同时支持倒相法测量。 tgδ:±(1%D+0.0004) Cx: ±(1%C+1pF) +前表示为相对误差,+后表示为绝对误差。相对误差小表示仪器的量程线性度好,绝对误差小表示仪器的误差起点低。校验时读数与标准值的差应小于以上准确度,否则就是超差。 抗干扰指标为满足仪器准确度的前提下,干扰电流与试验电流的最大比例,比例越大,抗干扰性能越好。AI-6000在200%干扰(即I干扰 / I试品≤2)下仍能达到上述准确度。