3.1. Сущность измерения
3.1.1. Конденсатор , образованный с помощью испытываемого изоляционного материала, можно заменить конденсатором без потерь с омическим сопротивлением, соединенными последовательно , (черт.6) или параллельной , (черт.7).
Черт.6
Черт.7
Сущностью измерения является определение величии , , и и измерение или вычисление емкости . Тангенс угла диэлектрических потерь для соответствующих схем замещения вычисляют по формуле
,
где - угловая частота.
Между компонентами последовательной и параллельной схем замещения имеют место следующие соотношения:
; .
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.1.2. Диэлектрическую проницаемость изоляционного материала вычисляют из измеренных величин по формуле:
.
В соответствии с примененной схемой измерения получаемые значения емкости испытываемого изоляционного материала будут соответствовать последовательной или параллельной схемам замещения.
3.2. Требования к измерительной установке
3.2.1. Тангенс угла диэлектрических потерь и диэлектрическую проницаемость определяют с помощью таких установок, которые позволяют осуществлять измерение любыми методами при условии, что величины погрешности при измерении не будут превышать указанных в п.3.2.2.
3.2.2. Погрешность измерения тангенса угла диэлектрических потерь, гарантируемая прибором, должна быть не более ±(0,05+0,0002), а при определении емкости ± (0,01С+1·10).
3.2.3. При измерении на образце должна обеспечиваться синусоидальная форма кривой напряжения частоты 50 Гц с тем, чтобы коэффициент амплитуды испытательного напряжения был в пределах или 1,34-1,48. Колебания амплитуды напряжения не должны превышать ±3%.
3.2.4. Измерительное напряжение должно быть указано в стандартах или технических условиях на материал, причем оно должно быть ниже напряжения ионизации. Если в стандарте или технических условиях напряжение не оговорено, оно должно быть таким, чтобы напряженность электрического поля была не более 1 МВ·м.
3.2.2-3.2.4 (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. Расчет результатов измерения
3.3.1. Тангенс угла диэлектрических потерь определяют по показаниям прибора или вычисляют для каждого образца с точностью (количество значащих цифр), которая указана в стандартах или технических условиях на материал.
Погрешность считанного или вычисленного значения тангенса угла диэлектрических потерь не должна превышать ±10%.
3.3.2. Диэлектрическую проницаемость вычисляют из измеренных величии для каждого образца с точностью (количество значащих цифр), которая указана в стандартах или технических условиях на материал, по формулам, указанным в п.3.1.2.
Погрешность вычисленного значения диэлектрической проницаемости не должна превышать ±5%.
Межэлектродную емкость вычисляют по следующим формулам:
а) для плоского образца (круглые электроды)
;
б) для трубчатого образца (цилиндрические электроды)
,
где - диаметр измерительного электрода в см;
- зазор между измерительным и охранным электродами в см;
- толщина образца в см;
- ширина измерительного электрода в см;
- внутренний диаметр трубчатого образца в см;
- наружный диаметр трубчатого образца в см;
- поправочный коэффициент.
, если ;
, если ;
где - толщина электрода в см.
Значения поправочного коэффициента приведены на графике черт.8.
Черт.8
Краевую емкость вычисляют по формуле:
,
где - площадь электродов в см;
- толщина образца в см;
- поправочный коэффициент.
,
где - диаметр электрода в см;
- толщина образца в см;
- толщина электрода в см.
3.3.3. При помощи значений, полученных измерением, вычисляют среднее арифметическое значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации:
;
;
,
где - значение отдельных определений;
- среднее арифметическое значение;
- стандартное отклонение;
- коэффициент вариации;
- количество определений.
3.3.2-3.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).