一种薄膜电容及其电流电路监测系统和寿命预测方法与流程

1.本发明属于薄膜电容技术领域，具体涉及一种薄膜电容及其电流电路监测系统和寿命预测方法。


背景技术：

2.薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。而依塑料薄膜的种类又被分别称为聚乙酯电容(又称mylar电容)，聚丙烯电容(又称pp电容)，聚苯乙烯电容(又称ps电容)和聚碳酸酯电容。
3.现有的薄膜电容一般通过引脚与外界设备相连接，薄膜电容不具备引脚保护装置，引脚在长时间的使用时容易损坏，容易在与外界设备相连接时发生折断，影响薄膜电容的使用，另外引脚为了适应与外界设备连接，需要向不同方向进行弯折，在一些特殊情况下引脚无法进行连接，导致薄膜电容的适用性降低。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种薄膜电容及其电流电路监测系统和寿命预测方法，解决了现有的薄膜电容一般通过引脚与外界设备相连接，薄膜电容不具备引脚保护装置，引脚在长时间的使用时容易损坏，容易在与外界设备相连接时发生折断，影响薄膜电容的使用，另外引脚为了适应与外界设备连接，需要向不同方向进行弯折，在一些特殊情况下引脚无法进行连接，导致薄膜电容的适用性降低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种薄膜电容，包括电容本体，所述电容本体的底部固定安装有保护环，所述保护环的内部套接有引脚，所述引脚远离电容本体的一端活动套接有旋转接线头。
6.所述电容本体包括电容芯子，所述电容芯子的两侧均固定安装有喷金层，所述电容芯子的外侧饶接有缠绕层，所述电容芯子与缠绕层之间固定安装有填充层。
7.所述旋转连接头包括转套，所述转套的内部固定安装有接触导线环，所述转套的一侧固定安装有。
8.优选的，所述保护环有两个，且两个保护环呈对称安装在电容本体的底部，所述引脚的远离旋转接线头的一端与喷金层电性连接。
9.优选的，所述缠绕层包括竖向缠绕层和横向缠绕层，所述竖向缠绕层饶接在横向缠绕层的外侧，且竖向缠绕层和横向缠绕层呈垂直饶接在电容芯子的外侧。
10.优选的，所述引脚外径的规格尺寸与接触导线环内经的规格尺寸相适配，且接触导线环内壁与引脚的外壁相贴合，所述接触导线环与外接环之间电性连接。
11.一种薄膜电容电流电路监测系统，包括电路系统和数据采集单元，所述电路系统包括薄膜电容、保护组件、供电组件、开关组件、电压传感器和电流传感器，所述数据采集单元的输出端通过导线分别连接有数据存储单元、数据显示单元和数据处理单元，所述数据
处理单元的输出端连接有控制单元，所述控制单元的输出端连接有语音播报单元和警示单元。
12.优选的，所述供电组件、薄膜电容、保护组件、开关组件和电流传感器串联在同一电路中，所述电压传感器与薄膜电容并联在同一电路中。
13.优选的，所述电压传感器和电流传感器的输出端均与数据采集单元的输入端相连接。
14.优选的，所述数据处理单元的输出端与数据显示单元的输入端相连接，所述控制单元的输出端与开关组件的输入端相连接。
15.优选的，所述警示单元包括声光报警单元和远程提示单元。
16.一种薄膜电容的寿命预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
17.s1：选取二十个同一批次生产的薄膜电容，并对二十个薄膜电容进行外观和基本性能检测，保证二十个薄膜电容性能基本相同，将二十个薄膜电容分均分为二组，分别标号a组和b组。
18.s2：将s1步骤中a组的十个薄膜电容放置在温度30
±
2℃的环境下，并分别标号为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9和a10，对a1进行容量损耗测试，a2放置1h后进行容量损耗测试，a3放置3h后进行容量损耗测试，a4放置12h后进行容量损耗测试，a5放置24h后进行容量损耗测试，a6放置72h后进行容量损耗测试，a7放置120h后进行容量损耗测试，a8放置240h后进行容量损耗测试，a2放置500h后进行容量损耗测试，a10放置720h后进行容量损耗测试，将所测得的a组的十个薄膜电容的容量损耗值进行对比，并进行推算容量损耗值与静置时间之间的分布函数。
19.s3：将s1步骤中b组的十个薄膜电容放置在温度70℃的环境下施加额定电压，并分别标号为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9和b10，对b1进行容量损耗测试，b2通电1h后进行容量损耗测试，b3通电3h后进行容量损耗测试，b4通电12h后进行容量损耗测试，b5通电24h后进行容量损耗测试，b6通电72h后进行容量损耗测试，b7通电120h后进行容量损耗测试，b8通电240h后进行容量损耗测试，b2通电500h后进行容量损耗测试，b10通电720h后进行容量损耗测试，将所测得的b组的十个薄膜电容的容量损耗值进行对比，并进行推算70℃下容量损耗值与通电时间之间的分布函数。
20.s4：选取待预测寿命的薄膜电容，测得其容量损耗值，然后根据薄膜电容所处的环境条件，选择不同的分布函数代入进行寿命预测。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、通过设置的旋转连接头可以方便薄膜电容与外界设备相连接，不通过引脚直接与外界设备连接，一方面可以对薄膜电容的引脚进行保护，防止其在与外界设备相连接时发生折断，影响薄膜电容的使用，另一方面旋转连接头可以在引脚的外侧进行转动，方便改变外接环的开口朝向，以便应对各种连接情况，提升薄膜电容的适用性。
23.2、通过设置的电压传感器和电流传感器可以实时对薄膜电容的电压和电流进行监测，然后将监测结果传输给数据采集单元，数据采集单元将数据传输给数据显示单元、数据存储单元和数据处理单元，其中数据显示单元可以实时对电压传感器和电流传感器监测的数据进行显示，数据存储单元则可以对数据进行存储，方便后期调阅，数据处理单元则可以对数据进行处理，判断薄膜电容是否正常，如果正常则将处理数据只传输给数据显示器
进行显示，如果薄膜电容异常则同时将数据传输给控制器，控制器控制开关组件断开，并控制语音播报单元和警示单元进行运作，提醒工作人员电路状况。
24.3、通过对前期典型膜电容抽样进行加速老化试验，对大量现场数据进行实际数据的筛选、拟合，建立立项的数学模型。通过输入电容的使用时间，可以对电容的寿命进行准确预测，设计合理，具有很好的实际使用价值。
附图说明
25.图1为本发明的薄膜电容立体外观结构示意图；
26.图2为本发明的薄膜电容正视结构示意图；
27.图3为本发明的薄膜电容剖视结构示意图；
28.图4为本发明的旋转连接头俯视结构示意图；
29.图5为本发明的薄膜电容电流电路监测系统流程框图示意图。
30.图中：1、电容本体；11、电容芯子；12、缠绕层；121、竖向缠绕层，122、横向缠绕层，13、喷金层；14、填充层；2、保护环；3、引脚；4、旋转连接头；41、转套；42、接触导线环；43、外接环。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种薄膜电容，包括电容本体1，电容本体1的底部固定安装有保护环2，保护环2有两个，且两个保护环2呈对称安装在电容本体1的底部，保护环2的内部套接有引脚3，引脚3远离电容本体1的一端活动套接有旋转接线头4。
33.电容本体1包括电容芯子11，电容芯子11的两侧均固定安装有喷金层13，引脚3的远离旋转接线头4的一端与喷金层13电性连接，电容芯子11的外侧饶接有缠绕层12，缠绕层12包括竖向缠绕层121和横向缠绕层122，竖向缠绕层121饶接在横向缠绕层122的外侧，且竖向缠绕层121和横向缠绕层122呈垂直饶接在电容芯子11的外侧，电容芯子11与缠绕层12之间固定安装有填充层14。
34.旋转连接头4包括转套41，转套41的内部固定安装有接触导线环42，转套41的一侧固定安装有，引脚3外径的规格尺寸与接触导线环42内经的规格尺寸相适配，且接触导线环42内壁与引脚3的外壁相贴合，接触导线环42与外接环43之间电性连接。
35.通过设置的旋转连接头4可以方便薄膜电容与外界设备相连接，不通过引脚3直接与外界设备连接，一方面可以对薄膜电容的引脚3进行保护，防止其在与外界设备相连接时发生折断，影响薄膜电容的使用，另一方面旋转连接头4可以在引脚3的外侧进行转动，方便改变外接环43的开口朝向，以便应对各种连接情况，提升薄膜电容的适用性。
36.一种薄膜电容电流电路监测系统，包括电路系统和数据采集单元，电路系统包括薄膜电容、保护组件、供电组件、开关组件、电压传感器和电流传感器，数据采集单元的输出端通过导线分别连接有数据存储单元、数据显示单元和数据处理单元，数据处理单元的输
出端连接有控制单元，控制单元的输出端连接有语音播报单元和警示单元，供电组件、薄膜电容、保护组件、开关组件和电流传感器串联在同一电路中，电压传感器与薄膜电容并联在同一电路中，电压传感器和电流传感器的输出端均与数据采集单元的输入端相连接，数据处理单元的输出端与数据显示单元的输入端相连接，控制单元的输出端与开关组件的输入端相连接，警示单元包括声光报警单元和远程提示单元。
37.通过设置的电压传感器和电流传感器可以实时对薄膜电容的电压和电流进行监测，然后将监测结果传输给数据采集单元，数据采集单元将数据传输给数据显示单元、数据存储单元和数据处理单元，其中数据显示单元可以实时对电压传感器和电流传感器监测的数据进行显示，数据存储单元则可以对数据进行存储，方便后期调阅，数据处理单元则可以对数据进行处理，判断薄膜电容是否正常，如果正常则将处理数据只传输给数据显示器进行显示，如果薄膜电容异常则同时将数据传输给控制器，控制器控制开关组件断开，并控制语音播报单元和警示单元进行运作，提醒工作人员电路状况。
38.一种薄膜电容的寿命预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
39.s1：选取二十个同一批次生产的薄膜电容，并对二十个薄膜电容进行外观和基本性能检测，保证二十个薄膜电容性能基本相同，将二十个薄膜电容分均分为二组，分别标号a组和b组。
40.s2：将s1步骤中a组的十个薄膜电容放置在温度30
±
2℃的环境下，并分别标号为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9和a10，对a1进行容量损耗测试，a2放置1h后进行容量损耗测试，a3放置3h后进行容量损耗测试，a4放置12h后进行容量损耗测试，a5放置24h后进行容量损耗测试，a6放置72h后进行容量损耗测试，a7放置120h后进行容量损耗测试，a8放置240h后进行容量损耗测试，a2放置500h后进行容量损耗测试，a10放置720h后进行容量损耗测试，将所测得的a组的十个薄膜电容的容量损耗值进行对比，并进行推算容量损耗值与静置时间之间的分布函数。
41.s3：将s1步骤中b组的十个薄膜电容放置在温度70℃的环境下施加额定电压，并分别标号为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9和b10，对b1进行容量损耗测试，b2通电1h后进行容量损耗测试，b3通电3h后进行容量损耗测试，b4通电12h后进行容量损耗测试，b5通电24h后进行容量损耗测试，b6通电72h后进行容量损耗测试，b7通电120h后进行容量损耗测试，b8通电240h后进行容量损耗测试，b2通电500h后进行容量损耗测试，b10通电720h后进行容量损耗测试，将所测得的b组的十个薄膜电容的容量损耗值进行对比，并进行推算70℃下容量损耗值与通电时间之间的分布函数。
42.s4：选取待预测寿命的薄膜电容，测得其容量损耗值，然后根据薄膜电容所处的环境条件，选择不同的分布函数代入进行寿命预测。
43.通过对前期典型膜电容抽样进行加速老化试验，对大量现场数据进行实际数据的筛选、拟合，建立立项的数学模型。通过输入电容的使用时间，可以对电容的寿命进行准确预测，设计合理，具有很好的实际使用价值。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。