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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非金属材料无损检测,尤其涉及一种非金属材料老化检测装置与方法。
技术介绍
1、核能发电因其发电效率高、成本低且无空气污染等优势得到了广泛应用,其中其电力传输线缆外绝缘层通常采用三元乙丙橡胶材料制作形成。三元乙丙橡胶(epdm)是一种饱和的高聚物,具有耐老化性能非常好、耐天候性好、电绝缘性能优良、耐化学腐蚀性好、冲击弹性较好等优点,其主要功能是尽量减少电流在传输过程中的泄露,提高传输效率,从而保护内部导体不受外界压力所破坏。值得注意的是,核电站线缆失效的主要原因之一就是外部绝缘层老化引起的。当线缆长时间暴露在恶劣环境中时,绝缘层材料的劣化可能会改变其物理和介电性能,降低其使用性能,影响电传输效率。且橡胶材料严重老化还会发生硬化以及开裂,进而暴露导体,导致电流泄露甚至发生短路引发火灾。因此,对epdm材料的老化状态及寿命进行的评估,对核电站的安全运行、产品验收等方面具有十分重要的借鉴及指导意义。
2、目前,现有技术中与判定材料老化程度的物理性能指标包括有:如测试材料力学性能,包括拉伸、压缩、弯曲、层间剪切强度、硬度、断裂伸长率等;利用固体电工绝缘材料的测试方法与技术测试材料的电性能,包括表面电阻(率)、体积电阻(率)、介质损耗因数、耐电痕等;利用高分子材料测试的热分析技术测试材料的热失重、固化温度、膨胀系数、玻璃化转变温度等。然而进一步研究后发现,上述评估方法大多为破坏性检测,需求实验室条件且需要使用昂贵的大型仪器设备进行分析,因此存在有现场实用性较差的问题,无法实现对复合非金属材料的在役老化检测与评估。<
...【技术保护点】
1.一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,包括有:RFID应答传感器、RFID读卡器;
2.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,RFID标签芯片的芯片型号选用EM4305V3WS11E,内部集成有330pF谐振电容;应答天线线圈选用线径为0.05mm的圆形空心线圈。
3.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,所述功率放大模块由NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电容C1组成;其中,NPN型三极管Q1的发射极与电阻R1的一端、电容C1的一端、+5V直流电压相连接,NPN型三极管Q1的基极与PNP型三极管Q2的基极、电阻R2的一端相连接,NPN型三极管Q1的集电极、PNP型三极管Q2的集电极与读卡模块线圈的ANT1端口相连接,PNP型三极管Q2的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,所述包络检波模块由电阻R3、电阻R4、电容C3、二极管D1组成;其中,二极管D1选用的芯片型号为1N4448;电阻R3的一端与读卡模块线圈的ANT2端口连接,
5.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,所述信号处理模块由运算放大器芯片LM7332、电阻R5,电容C4、电容C5组成;其中,运算放大器芯片LM7332的+INA引脚与电容C5的一端连接,运算放大器芯片LM7332的-INA引脚与运算放大器芯片LM7332的OUTA引脚连接,运算放大器芯片LM7332的V+引脚与+5V直流电压连接,运算放大器芯片LM7332的V-引脚与-5V直流电压连接,电阻R5的一端与电容C4的一端、电容C5的另一端连接,电阻R5的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,RFID读卡器的输入端、输出端分别设置有SMA同轴连接器接口U1、U2;其中,SMA同轴连接器接口U1的EP1口与功率放大模块中电阻R1的另一端、R2的另一端相连接,SMA同轴连接器U2的EP1口与信号处理模块中运算放大器芯片LM7332的引脚-INA、OUTA相连接;SMA同轴连接器接口U1、U2的EP2、3、4、5口均接地。
7.一种非金属材料老化检测方法,其特征在于,包括有如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,包括有:rfid应答传感器、rfid读卡器;
2.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,rfid标签芯片的芯片型号选用em4305v3ws11e,内部集成有330pf谐振电容;应答天线线圈选用线径为0.05mm的圆形空心线圈。
3.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,所述功率放大模块由npn型三极管q1、pnp型三极管q2、电阻r1、电阻r2、电容c1组成;其中,npn型三极管q1的发射极与电阻r1的一端、电容c1的一端、+5v直流电压相连接,npn型三极管q1的基极与pnp型三极管q2的基极、电阻r2的一端相连接,npn型三极管q1的集电极、pnp型三极管q2的集电极与读卡模块线圈的ant1端口相连接,pnp型三极管q2的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的一种非金属材料老化检测装置,其特征在于,所述包络检波模块由电阻r3、电阻r4、电容c3、二极管d1组成;其中,二极管d1选用的芯片型号为1n4448;电阻r3的一端与读卡模块线圈的ant2端口连接,电阻r3的另一端与二极管d1的正极端连接;电阻r4的一端、电容c3的...
【专利技术属性】
技术研发人员:殷晓康,韩宗凯,赵明睿,范瑞祥,马龙辉,荣光强,张兆瑞,王涛,范国军,马鹏程,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:
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