ГОСТ 22372-77
(СТ СЭВ 3164-81 и СТ СЭВ 3166-81)**
_________________________
** Обозначение стандарта.
Измененная редакция, Изм. N 1.

Группа Э19

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Методы определения диэлектрической проницаемости
и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5·10 Гц

Dielectric materials. Methods of determination of permittivity and powerfactor with
 in a frequency range of 100 to 5·10 Hz

Дата введения 1978-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 18 февраля 1977 г. N 424 срок действия установлен с 01.01 1978 г. до 01.01 1983 г.*

_____________

* Ограничение срока действия снято по протоколу N б/н Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации. (ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.

ВЗАМЕН ГОСТ 9141-65, ГОСТ 13671-68

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 1978 г.

ВНЕСЕНО Изменение N 1, введенное в действие Постановлениями Госстандарта СССР от 22.02.83 N 887, 904 с 01.07.83

     Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6, 1983 год

Настоящий стандарт распространяется на диэлектрические материалы и устанавливает методы определения относительной диэлектрической проницаемости (диэлектрической проницаемости) и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5·10 Гц (с 1985 г. от 15 до 300·10 Гц).

Методы испытаний, приведенные в настоящем стандарте, применимы в интервале температур от минус 60 до плюс 250 °С.

Стандарт не распространяется на диэлектрические материалы в виде пленок толщиной менее 0,015 см.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3164-81 и СТ СЭВ 3166-81 (см. справочное приложение 2).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Порядок отбора, способ обработки и число образцов для испытаний твердых диэлектрических материалов должны быть указаны в стандартах или другой нормативно-технической документации на испытуемый материал. При отсутствии таких указаний число образцов должно быть не менее трех.

1.2. Образцы для испытаний твердых диэлектрических материалов должны быть изготовлены в виде круглых, квадратных пластин или цилиндрических трубок.

1.3. Поверхность образца должна быть ровной, гладкой, без трещин, складок, вмятин, царапин, посторонних включений и других дефектов. При необходимости поверхность образца должна быть очищена растворителем, не влияющим на свойства материала.

1.4. Толщина и площадь испытуемых образцов должны быть такими, чтобы емкость конденсатора, полученная после нанесения электродов на испытуемый образец, была достаточной для определения диэлектрической проницаемости с погрешностью не более ±4%. При этом диаметр или ширина плоского образца должны быть от 2,5 до 15 см, а длина трубчатого образца - от 10 до 30 см. Во всех случаях отношение диаметра образца к его толщине должно быть не менее 10.

Для материалов с большой (30) диэлектрической проницаемостью допустимы образцы меньшего диаметра, но не менее 1 см.

1.5. Толщина образца должна определяться как среднеарифметическое результатов измерений его не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных по поверхности образца. Погрешность измерения толщины в каждой точке должна быть не более ±(0,01+0,0002) см. Каждое из измеренных значений толщины не должно отличаться от среднеарифметического более чем на 5% при толщинах меньше 0,05 см и на 2% при толщине 0,05 см и более.

1.4, 1.5 (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.6. Измерение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь материала должно проводиться на одном и том же образце.

1.7. Число испытываемых проб, объем пробы, необходимый для проведения одного испытания для жидкого диэлектрического материала, должны выбираться в соответствии с ГОСТ 6581-75.

2. АППАРАТУРА

2.1. Измерение емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора должно проводиться на установках и приборах, удовлетворяющих следующим требованиям:

а) измерительная установка, состоящая из источника напряжения, измерительного устройства и индикатора, должна обеспечивать проведение измерений в диапазоне частот от 100 до 5·10 Гц или на фиксированных частотах в этом диапазоне;

б) напряжение измерительной цепи должно иметь синусоидальную форму с постоянной амплитудой, а ее значение должно быть указано в стандартах или другой нормативно-технической документации на материал и в любом случае не должна превышать напряжение ионизации. Колебания напряжения не должны превышать ±3%, а стабильность частоты напряжения должна быть такой, чтобы ее уход за время измерения был не более 1% изменяемой частоты. Основная погрешность установки частоты не должна превышать ±1%;

в) индикатор, используемый в качестве указателя равновесия моста, должен быть достаточно селективным, чтобы исключить влияние искажения формы кривой питающего напряжения. Ослабление второй гармоники по отношению к основной должно быть не менее 35 дБ;

г) основная погрешность прибора (установки), применяемого для измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора в диапазоне емкостей от 20 до 1000 пФ, не должна превышать:

±(0,01+1) пФ при измерении ;

±(0,05+0,0002) при измерении .

(Измененная редакция, Изм. N 1)

.

2.2. Установка для температурных измерений, в которую, кроме приборов для определения , и измерительной ячейки, входят измерительная камера с системами нагрева, охлаждения, терморегулирования и приборов для измерения температуры, должна удовлетворять следующим требованиям:

а) объем измерительной камеры должен быть достаточным для размещения измерительной ячейки и обеспечивать возможность смены образца;

б) металлические элементы камеры должны быть стойкими к повышенной температуре и окислению, а также достаточно прочными. Наиболее приемлемыми для этой цели являются нержавеющая сталь и латунь;

в) конструкция камеры не должна ухудшать электрические свойства измерительной ячейки, собственная емкость измерительной ячейки должна быть минимальной и не меняться в процессе измерения;

г) измерительная камера должна обеспечивать равномерное распределение температуры по всему объему. Перепад температур в месте расположения образца не должен превышать 2 °С. При необходимости конструкция камеры должна предусматривать принудительное перемешивание воздуха;

д) измерительная ячейка и образец не должны подвергаться прямому облучению от нагревательных элементов;

е) система терморегулирования должна обеспечивать равномерное изменение температуры в камере со скоростью от 1 до 15 °С в минуту или поддержание температуры на постоянном уровне. Колебания температуры при ступенчатом нагреве в месте расположения образца во время измерения должны быть не более ±1 °С;

ж) измерение температуры должно проводиться термопарами или другими устройствами, обеспечивающими погрешность измерения не более ±1 °С. Термопары должны располагаться в максимальной близости от образца и не должны влиять на результаты измерений. В камере, рассчитанной на одновременное испытание нескольких образцов, термопары должны располагаться возле каждого образца;

з) при низких температурах необходимо предусматривать меры, исключающие конденсацию влаги на поверхности образца, электродах и изоляции (например, обдув парами жидкого азота).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Перечень измерительной аппаратуры приведен в справочном приложении.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Нормализация и кондиционирование образцов проводятся в соответствии с требованиями, указанными в стандартах или другой нормативно-технической документации на материалы. При отсутствии таких указаний нормализация твердых образцов должна проводиться в нормальных климатических условиях по ГОСТ 6433.1-71 в течение 48 ч, а жидких - по ГОСТ 6581-75.

3.2. Электродные системы

3.2.1. При измерении допускается применять двухэлектродную или трехэлектродную систему в зависимости от применяемых средств измерений.

3.2.2. Трехэлектродную систему применяют для измерения во всем диапазоне частот. В трехэлектродной системе (табл.1) используют потенциальный электрод 1, измерительный электрод 2 и охранный электрод (охранное кольцо) 3.

Диаметр измерительного электрода, который рекомендуется выбирать из ряда: 1; 2,5; 5; 7,5; 10 см, должен быть указан в стандартах или другой нормативно-технической документации на материал. Диаметр потенциального электрода должен быть не менее внешнего диаметра охранного электрода. Ширина охранного электрода должна быть не менее двойной толщины образца, а зазор между измерительным и охранным электродами должен быть наименьшим. Рекомендуемая ширина охранного электрода - не менее 1 см, а ширина зазора - не более 0,2 см.

Для трубчатых образцов ширина потенциального электрода должна быть от 7,5 до 30 см, ширина охранного электрода - не менее 1 см. Площадь измерительного электрода должна соответствовать площади круглого электрода, вычисленной из приведенного выше ряда.

Формулы для определения емкости трехэлектродной системы в вакууме , необходимые для вычисления диэлектрической проницаемости, приведены в табл.1 и на черт.1.

Таблица 1

     
Формулы для вычисления при измерениях с применением трехэлектродной системы

     
Размеры в см

       

, если ;

     
1, если .

Значения поправочного коэффициента в зависимости от отношения

     
Черт.1

3.2.3. Двухэлектродную систему рекомендуется использовать, если приборы не позволяют подключение охранного электрода и поверхностной проводимостью образца можно пренебречь.

Размеры электродов выбираются в соответствии с п.3.2.2. В двухэлектродной системе (табл.2) электроды могут быть меньше образца или доходить до края образца.     

Если электроды одинаковы и меньше чем образец, то они должны отстоять от края не менее чем на двойную толщину образца. При этом несоосность электродов не должна превышать 1% диаметра измерительного электрода.

Если электроды неодинаковы, то диаметр большего электрода должен превышать диаметр меньшего по крайней мере на двойную толщину образца.

При вычислении диэлектрической проницаемости необходимо учитывать краевую емкость и емкость по отношению к земле . Емкость образца определяют по формуле

,                                                    (1)