При транспортировке и хранении аппаратуры влажностные условия могут быть более жесткими, чем те, на которые аппаратура рассчитана, поэтому для защиты применяют влагонепроницаемые упаковочные материалы (полимерные пленки), а также вспомогательные материалы-влагопоглотители (силикагель).
Для определения количества влаги в образцах используют либо прямой весовой метод, по которому сравнивают вес увлажненного и высушенного образцов, либо косвенные методы, основанные на изменении под действием влаги диэлектрических свойств материалов. Весовой метод дает более точные результаты, однако косвенные методы менее трудоемки и пригодны для экспресс-анализа.
2 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Устройство лабораторной установки представлено на рисунке 3. Установка содержит универсальный цифровой мост и плоский конденсатор с воздушным зазором между пластинами. Конденсатор состоит из двух прямоугольных пластин, изготовленных из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, расположенных на расстоянии h=4 мм одна от другой, и имеет два вывода для подключения к мосту. Один из выводов соединен с внутренним слоем фольги одной пластины, другой - с внутренним слоем фольги другой пластины и с наружными слоями обеих пластин.
Рисунок
3
Выводы конденсатора посредством кабеля присоединяют к мосту. При измерении с образцом диэлектрика его помещают в зазор между пластинами так, чтобы образец полностью находился внутри конденсатора. Емкость конденсатора с образцом всегда больше емкости без образца, так как диэлектрическая проницаемость материала образца больше диэлектрической проницаемости воздуха. Зная геометрические размеры образца и конденсатора, а также емкость конденсатора без образца, можно вычислить диэлектрическую проницаемость материала образца.
Применяя к этой конструкции формулу для плоского конденсатора, получим выражение для относительной диэлектрической проницаемости образца:
(1)
где ε0=8,85*10-12 Ф/м – диэлектрическая постоянная вакуума;
S – площадь образца, м2;
ΔС=С – С0 - разность отсчетов емкости с образцом и без образца соответственно;
h – расстояние между пластинами конденсатора, м;
b – толщина образца, м.
Если ΔС измерять в пикофарадах, h и b – в миллиметрах и S в мм2, то
.
(2)
По результатам определения диэлектрической проницаемости сухого и влажного образцов можно оценить влагосодержание последнего. Пусть диэлектрическая проницаемость материала сухого образца εсух<<80. Тогда
εвл ≈ εсух + 0,80 W ,
где W – влагосодержание в %%.
Тогда
W=1,25(εвл - εсух). (3)
3 ЗАДАНИЕ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ
Изучить настоящее описание и литературу, указанную в разд. 9, подготовить ответы на контрольные вопросы.
4 ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ
Определить относительную диэлектрическую проницаемость сухого и увлажненного образцов некоторых диэлектрических материалов, а также влагосодержание материала увлажненных образцов согласно излагаемой ниже методике.
5 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
При выполнении данной работы используется цифровой мост Е7-8, который готов к измерениям через несколько секунд после включения, нужно лишь установить такой предел измерения емкости, при котором она отображается на цифровом индикаторе в пФ с десятыми долями. Краткое описание прибора Е7-8 приведено в приложении.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.