一种高电压击穿测量装置的制作方法

1.本发明涉及材料性能检测的技术领域，尤其是涉及一种高电压击穿测量装置。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.现有的在真空电子领域，要用到例如玻璃，陶瓷等各种不同的材料。在一些真空电子器件和电子设备中有时需要用到几十千伏乃至上百千伏高电压，例如实现对电子加速等，此时熟知所使用的材料在不同厚度及不同环境下的击穿电压就十分重要了，因此需要对材料在其工作的环境内进行高电压击穿测量。
4.现行常用的检测办法是通过专门的测量装置对其进行击穿实验，但这些装置结构复杂、操作复杂及成本费用较高，而且往往是在一些特定的地方才能找到，使用上十分不方便。


技术实现要素：

5.本发明的目的是至少解决样品测量装置结构复杂、操作复杂及成本高的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本发明提出了一种高电压击穿测量装置，包括
7.绝缘板，所述绝缘板至少设置两块，两块所述绝缘板包括间隔设置的第一绝缘板和第二绝缘板；
8.绝缘柱，所述绝缘柱穿过两块所述绝缘板设置；
9.金属柱，所述金属柱穿过所述第一绝缘板，所述金属柱的底端与所述第二绝缘板抵接，且所述金属柱的顶端超出所述第一绝缘板设置；
10.金属片，所述金属片设置在所述第二绝缘板上，用于连接地线，样品设置在所述金属片上，并且所述所述金属柱的底端与所述样品抵接。
11.根据本发明的高电压击穿测量装置，绝缘柱依次穿过第一绝缘板和第二绝缘板形成支架，在第二绝缘板上设置金属片，同时将样品放置在金属片上，金属柱穿过第一绝缘板后其底端与样品抵接；将金属柱与高电压源连接，将金属片与地线连接，通电后即可对样品进行高电压击穿测量实验，进而解决了现行常用样品测量装置结构复杂、操作复杂及成本高的问题。
12.另外，根据本发明的一种高电压击穿测量装置，还可具有如下附加的技术特征：
13.在本发明的一些实施例中，所述金属柱的顶端开设有凹槽或穿孔。
14.在本发明的一些实施例中，所述金属柱的数量至少为两根，包括第一金属柱和第二金属柱，所述第一金属柱的底端与所述样品的上表面抵接，所述第二金属柱的底端与所述金属片的上表面抵接。
15.在本发明的一些实施例中，所述第一金属柱套设有第一套管，且所述第一套管的底端与所述样品的上表面抵接；所述第二金属柱套设有第二套管，且所述第二套管的底端
与所述金属片的上表面抵接。
16.在本发明的一些实施例中，所述第一套管的顶端设置有第一头盖，所述第二套管的顶端设置有第二头盖。
17.在本发明的一些实施例中，所述样品和所述第一套管的连接处设置有耐高压密封胶。
18.在本发明的一些实施例中，所述第二套管的底端与所述金属片通过螺栓连接。
19.在本发明的一些实施例中，所述金属片和所述第二绝缘板之间设置有绝缘垫片，且所述绝缘垫片的边缘与所述螺栓间隔设置。
20.在本发明的一些实施例中，所述绝缘柱的数量至少为三根，各所述绝缘柱彼此平行设置，并且各所述绝缘柱沿所述绝缘板的周向间隔设置。
21.在本发明的一些实施例中，所述高电压击穿测量装置还设置有第三绝缘板，所述第三绝缘板间隔设置在所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间，且所述绝缘柱和所述金属柱均穿过所述第三绝缘板设置。
附图说明
22.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
23.图1为高电压击穿测量装置第一实施方式的结构示意图；
24.图2为图1所示的高电压击穿测量装置的俯视图；
25.图3为高电压击穿测量装置第二实施方式的结构示意图；
26.图4为图3所示的高电压击穿测量装置的俯视图。
27.附图标记：
28.1、绝缘板；100、第一绝缘板；101、第二绝缘板；102、第三绝缘板；2、绝缘柱；3、金属柱；300、第一金属柱；301、第二金属柱；4、金属片；5、样品；6、穿孔；7、凹槽；8、第一套管；9、第二套管；10、第一头盖；11、第二头盖；12、耐高压密封胶；13、螺栓；14、绝缘垫片。
具体实施方式
29.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
30.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
31.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
32.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
33.如图1至图2所示，根据本发明的实施方式，提出了一种高电压击穿测量装置，包括
34.绝缘板1，绝缘板1至少设置两块，两块绝缘板1包括第一绝缘板100和第二绝缘板101；
35.绝缘柱2，绝缘柱2穿过两块绝缘板1设置；
36.金属柱3，金属柱3穿过第一绝缘板100，金属柱3的底端与第二绝缘板101抵接，且金属柱3的顶端超出第一绝缘板100设置；
37.金属片4，金属片4设置在第二绝缘板101上，用于连接地线，样品5设置在金属片4上，且金属柱3的底端与样品5抵接。
38.进一步地，绝缘柱2的数量至少为三根，各绝缘柱2彼此平行设置，并且各绝缘柱2沿绝缘板1的周向间隔设置。
39.具体地，如图1至图2所示，在本实施例中，绝缘柱2呈圆柱状且设置四根，绝缘板1呈板状至少设置两块，两块绝缘板1相互平行，四根绝缘柱2相互平行并沿绝缘板1的周向间隔设置，四根绝缘柱2依次穿过第一绝缘板100和第二绝缘板101形成支架，且四根绝缘柱2的底端齐平，保证支架的稳定。需要说明的是，绝缘柱2和绝缘板1均为塑料、有机玻璃、陶瓷或橡胶等不导电的材料。同时在第一绝缘板100和第二绝缘板101之间于第二绝缘板101的上表面铺设有金属片4，金属片4的上表面放置有待测样品5，金属片4上可以通过安装导线与地线连接。第一绝缘板100上开设有通孔，金属柱3垂直插入通孔内且金属柱3的底端端面与待测样品5抵接，同时金属柱3的顶端与高压电源连接。
40.在实际应用中，绝缘柱2依次穿过第一绝缘板100和第二绝缘板101形成支架，在第二绝缘板101上设置金属片4，同时将样品5放置在金属片4上，金属柱3穿过第一绝缘板100后其底端与样品5抵接；将金属柱3与高电压源连接，将金属片4与地线连接，通电即可对待测样品5进行高电压击穿测量实验，而且该装置结构简单，体量轻小，操作简单，还能够降低实验成本。
41.在本发明的一些实施例中，结合图1和图3，金属柱3的顶端开设有凹槽7或穿孔6。具体地，如图3所示，在金属柱3的顶端沿金属柱3的外周面内凹环设有凹槽7，如图1所示也
可以沿金属柱3的径向方向于金属柱3顶端的侧壁上开设穿孔6。在实际应用中，高电压源线可以通过凹槽7环设在金属柱3上，并与金属柱3连接；高电压源线也可以通过穿孔6固定在金属柱3上，并与金属柱3连接。凹槽7或穿孔6的设置，可以使高电压源线与金属柱3更好的连接，能够避免在实验过程中，高电压源出现意外脱落，造成实验结果不准确及人员意外伤害的情况发生。
42.在本发明的一些实施例中，如图1至图4所示，金属柱3的数量至少为两根，包括第一金属柱300和第二金属柱301，第一金属柱300的底端与样品5的上表面抵接，第二金属柱301的底端与金属片4的上表面抵接。具体地，因为铜柱的导电性较好，所以金属柱3一般设置为铜柱。第一金属柱300的底端与待测样品5的上表面抵接，且第一金属柱300的顶端与高电压源线连接；第二金属柱301的底端与金属片4的上表面抵接，使得第二金属柱301与金属片4形成一个接地装置，此时将第二金属柱301的顶端与地线连接，形成电流通路。将地线与第二金属柱301连接的设置，为接地线提供了更多的选择安装方式，便于在实际应用中操作便捷，提高安拆的工作效率，及更好的观察接地线的实时连接情况。
43.在本发明的一些实施例中，如图1至图4所示，第一金属柱300套设有第一套管8，且第一套管8的底端与样品5的上表面抵接；第二金属柱301套设有第二套管9，且第二套管9的底端与金属片4的上表面抵接。具体地，第一套管8和第二套管9为耐高压材料，可采用陶瓷、橡胶或绝缘塑料等不导电的材料。第一套管8和第二套管9均呈中空柱状设置，第一套管8套设在第一金属柱300上，第二套管9套设在第二金属柱301上，且套管将金属柱3部分或全部套设在套管内，套管和金属柱3之间为间隙配合或过渡配合。在实际应用时，在测量较高的击穿的电压，将套管套设在金属柱3的外部，能够阻止金属柱3放电击穿空气，对附近的工作人员造成人身伤害的情况发生。
44.在本发明的一些实施例中，结合图3和图4，第一套管8的顶端设置有第一头盖10，第二套管9的顶端设置有第二头盖11。具体地，头盖也为耐高压材料，可采用陶瓷、橡胶或绝缘塑料等不导电的材料。头盖与套管一体成型，金属柱3的顶端位于头盖内；头盖的顶端和侧壁均开设有开口，且金属柱3顶端的凹槽7或穿孔6正对头盖侧壁的开口设置。实际应用时，金属柱3从头盖顶端的开口处插入套管内，金属柱3安装好后，将高电压源线或地线穿过头盖侧壁的开口处与金属柱3上的凹槽7或穿孔6连接，形成电流通路，通电后即可对待测样品5进行高电压击穿测量实验。第一头盖10和第二头盖11的设置，第一方面能够防止人员的误触，起到保护工作人员人身安全的作用；第二方面阻止金属柱3顶端露出套管的部位放电，同样起到保护工作人员的人身安全的作用。
45.在本发明的一些实施例中，结合图1和图3，样品5和第一套管8的连接处设置有耐高压密封胶12。具体地，第一套管8的底端端面与待测样品5的上表面抵接，耐高压密封胶12均匀涂抹在在第一套管8和待测样品5的连接处，将其连接处的缝隙密封，达到无漏的效果。实际应用时，测量较高的击穿的电压时，金属柱3通电后，电流会从第一套管8的底端和待测样品5之间的缝隙漏出，而耐高压密封胶12将其缝隙密封，阻止了金属柱3的放电，进一步提高了实验的安全性，确保了工作人员的人身安全。
46.在本发明的一些实施例中，如图3所示，第二套管9的底端与金属片4通过螺栓13连接。
47.进一步地，金属片4和第二绝缘板101之间设置有绝缘垫片14，且绝缘垫片14的边
缘与螺栓13间隔设置。具体地，靠近第二套管9底端端面的侧壁上设置有耳板，螺栓13依次穿过耳板和金属片4，将第二套管9和金属片4固定连接。但在进行测量实验时，需要保证金属片4保持在水平的状态，以确保实验测量结果的准确性。因此在金属片4和第二绝缘板101之间设置绝缘垫片14，将金属片4垫起，避免了第二套管9与金属片4连接的一侧因螺栓13连接的原因形成一侧高一侧低的情况，而且绝缘垫片14靠近螺栓13的一侧，不超过螺栓13露出金属片4底面的位置。第二套管9与金属片4螺栓13连接的设置，确保了金属片4和第二套管9成为一体式结构，保证第二金属柱301与金属片4的连接，使电流通路正常。绝缘垫片14的设置，以方便测量，保证金属片4处于水平状态，避免测量结果不准确。
48.在本发明的一些实施例中，如图1所示，高电压击穿测量装置还设置有第三绝缘板102，第三绝缘板102设置在第一绝缘板100和第二绝缘板101之间，且绝缘柱2和金属柱3均穿过第三绝缘板102设置。具体地，第三绝缘板102呈板状并平行第一绝缘板100设置在第一绝缘板100和第二绝缘板101之间，且绝缘柱2垂直穿过第三绝缘板102，将第三绝缘板102固定，同时套管和金属柱3同样穿过第三绝缘板102设置。第三绝缘板102的设置，不仅将支架结构稳固，还进一步地将套管和金属柱3固定，避免在实验过程中出现意外，致使实验结果不准确。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。