一种固液导体接触电阻测量方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在液态金属磁流体发电机中，磁流体发电通道内液态金属和固体电极之间存在电极压降，并将此电极压降定义为接触电阻产生的压降。液态金属直接与固体电极接触，液态金属中的电流通过固体电极输出，因而，液态金属与固体电极间的电接触性能，直接影响液态金属磁流体发电机的输出特性。接触电阻是指两个接触导体(元件)在接触部位产生的电阻，即接触表面两边的电位差与通过接触表面的电流的比值，符合欧姆定律。接触电阻是接触导体的界面间电接触性能的主要特征参数。目前，对固体材料界面的接触电阻的研究较多，而对于固液导体接触面的接触电阻研究比较少。中国专利CN102735894A提出一种插入式接触电阻测量夹头，中国专利CN202421226U提出一种小接触电路回路电阻测试钳，中国专利CN202351274U提出一种开关接触电阻测量钳，均无法测量固体导体与液体导体之间的接触电阻。中国专利CN102707149A提出的积分式接触电阻测量系统及测量方法，中国专利CN102707153A提出的基于电压——频率变换法的接触电阻测量系统，中国专利CN102565537A提出的一种滑动电接触模拟测试系统，中国专利CN201218825Y提出的接触电阻测量装置，中国专利CN101021558A提出的采用三环法测量导电环接触电阻的方法，中国专利CN101363881A提出的电阻测试方法，中国专利CN101441234A提出的一种自适应稳定接触的电阻测量装置，均不适用在固体导体与液体导体之间的接触电阻测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术不能测量固体导体与液体导体之间的接触电阻的缺点，提出一种测量固液导体接触电阻的方法。本专利技术测量方法使用的工具和设备包括:一个绝缘材料制成的长方形的槽和电阻测量仪。所述的绝缘材料制成的长方形槽内盛有液态导体。一对长方形的固体导体的长宽高相等。所述的固体导体的宽度与所述的绝缘材料制成的长方形槽内短边的宽度相等。两个固体导体分别插入所述的槽内两端。两个固体导体的一部分浸入液态导体中，另一部分露出液态导体液面。浸入液态导体的固体导体部分在与液态导体接触面上的任意点都是同等电位。测量前，固体导体除了与液态导体所接触的表面，其余表面，如:固体导体与液态导体接触面的背面、固体导体与液态导体接触面相邻的左右两个侧面和浸泡在液态导体里固体导体的底面，均均匀涂抹有绝缘胶，使固体导体除与液态导体接触的表面外的其余表面绝缘，以防止测量过程中其余表面与液态导体接触导致漏电。电阻测量仪的夹子夹在固体导体未浸入液态导体的部分的两端，测量两个固体露出液态导体液面部分的电阻，并对电阻测量仪的夹子所夹固体导体的这两处位置做标记，以使每次测量两个固体导体之间的电阻时电阻测量仪的夹子都夹在同一位置，保证两个导体之间的电阻中两个固体露出液态导体液面部分的电阻保持不变。本专利技术测量方法的原理是通过改变浸在液态导体内的固体导体之间的距离，测量不同距离下两固体导体之间的电阻，然后通过差值法消除两固体导体电阻和液态导体电阻，求出两个固体导体与液态导体的接触电阻。本专利技术测量方法的步骤如下:1、首先把一对固体导体固定在所述的绝缘材料制成的长方形槽内的两端，用游标卡尺测量两个固体导体之间的间距SL1，在所述的槽内倒入高度为H的液态导体，两个固体导体之间的液态导体体积为A。用电阻测量仪测量两个固体导体之间的电阻Rab1 ；2、然后改变两个固体导体之间的间距，用游标卡尺测量两个固体导体之间的间距为L2, L2I1，两个固体导体之间的液态导体体积为B，B〈A，用电阻测量仪测量两个固体导体间的电阻Rab2 ；3、再次改变两个固体导体的位置，用游标卡尺测量两个固体导体之间的间距为L3, L3=L1-L2，两个固体导体之间的液态导体体积为C，C=A-B,用电阻测量仪测量两个固体导体间的电阻Rab3。测量过程中，因为液态导体的高度H保持不变，所以两个固体导体与液态导体的接触面也就保持不变。整个测量过程中，两个固体导体与液态导体的接触电阻Rab保持不变。所述的步骤I测量得到的两个固体导体之间的电阻Rab1中包括两个固体导体的电阻、体积为A的液态导体的电阻和两个固体导体与液态导体的接触电阻Rab ;所述的步骤2测量得到的两个固体导体之间的电阻Rab2中包括两个固体导体的电阻、体积为B的液态导体的电阻和两个固体导体与液态导体的接触电阻Rab ;所述的步骤3测量得到的两个固体导体之间的电阻Rab3中包括两个固体导体的电阻、体积为C的液态导体的电阻和两个固体导体与液态导体的接触电阻Rab。因为Λ = /- +，电阻R的大小只与电阻率P，长度I和截面积S有关,在同一温度下,体积为A的液态导体、体积为B的液态导体和体积为C的液态导体的电阻率相同，所述步骤1、2和3的测量过程中，两个固体导体与液态导体的接触面积不变，所以体积为A的液态导体的电阻为Λ4 =/>.、体积为B的液态导体的电阻为Λ5 =和体积为C的液态导体的电阻为^C = / j，因为L1 = L2+L3,所以可得出= +即RA=RB+RC，其中，P为液态导体电阻率，S为液态导体导电面积。所以体积为A的液态导体的电阻等于体积为B的液态导体和体积为C的液态导体的电阻之和。最后用差值法可消去除接触电阻以外的所有阻值，求得接触电阻Rab。本专利技术能够精确的测量出固液导体的接触电阻，并且通过多次测量能够得出不同固液导体电接触特性，从而可以分析固液导体接触电阻对液态金属磁流体发电机的输出特性的影响。附图说明图1为测量固体导体和液态导体接触面高度示意图；图2为两固态导体电阻测量方法示意图3a为对两固态导体进行绝缘处理主视图；图3b为对两固态导体进行绝缘处理俯视图；图3c为对两固态导体进行绝缘处理左视图；图4为第一次测量两固态导体之间的电阻示意图；图5为第二次测量两固态导体之间的电阻示意图；图6为第三次测量两固态导体之间的电阻示意图。图中:I第一固体导体、2第二固体导体、3体积为A的液态导体、4体积为B的液态导体、5体积为C的液态导体、6第一固体导体上端标记、7第二固体导体上端标记、8第一固体导体下端标记、9第二固体导体下端标记、10固体导体和液态导体接触面、11固体导体与液态导体接触面的背面、12固体导体与液态导体接触面相邻的左右两个侧面、13浸在液态导体里固体导体的底面、14绝缘材料制成的长方形槽。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。本专利技术测量装置为一个绝缘材料制成的长方形槽14，还需要配置一台电阻测量仪。如图1所示，一对长宽高相等的长方形固体导体I和2插入所述的槽14的两端，一对固体导体1、2的宽度与所述的槽14内短边的宽度相等。电阻测量仪和一对固体导体1、2连接，测量电阻值。本专利技术测量方法的步骤如下:1、如图1所示，将一对固体导体1、2固定放置在长方形槽14的两端，在槽14内倒入体积为A的液态导体3，用游标卡尺测量液态导体3的高度H和第一固态导体I和第二固体导体2的间距Lp2、如图2所示，取出一对固体导体1、2，因为液态导体3的高度为H，所以一对固体导体1、2浸入在液态导体的长度即为H，所以在一对固体导体1、2未没入到液态导体的固体导体的上下两端做标记，在第一固体导体I上标记:上端标记6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液导体接触电阻测量方法，其特征在于：所述的测量方法步骤如下：（1）首先把一对固体导体（1、2）固定在绝缘材料制成的长方形槽（14）内的两端，用游标卡尺测量两个固体导体（1、2）之间的间距为L1，在所述的槽（14）内倒入高度为H的液态导体，两个固体导体（1、2）之间的液态导体体积为A；用电阻测量仪测量两个固体导体（1、2）之间的电阻Rab1；（2）然后改变两个固体导体（1、2）之间的间距，用游标卡尺测量两个固体导体之间的间距为L2，L2

【技术特征摘要】
1.一种固液导体接触电阻测量方法，其特征在于:所述的测量方法步骤如下: (O首先把一对固体导体(1、2)固定在绝缘材料制成的长方形槽(14)内的两端，用游标卡尺测量两个固体导体(1、2)之间的间距为L1，在所述的槽(14)内倒入高度为H的液态导体，两个固体导体(1、2)之间的液态导体体积为A ;用电阻测量仪测量两个固体导体(1、2)之间的电阻Rab1 ； (2)然后改变两个固体导体(1、2)之间的间距，用游标卡尺测量两个固体导体之间的间距为L2, L2I1，两个固体导体(1、2)之间的液态导体体积为B，B〈A，用电阻测量仪测量两个固体导体间的电阻Rab2 ； (3)再次改变两个固体导体(1、2)的位置，用游标卡尺测量两个固体导体(1、2)之间的间距为L3, L3=L1-L2，两个固体导体(1、2)之间的液态导体体积为C，C=A-B,用电阻测量仪测量两个固体导体(1、2)之间的电阻Rab3 ； (4)最后用差值法消去除接触电 阻以外的所有阻值，求得接触电阻Rab。2.按照权利要求1所述的固液导体接触电阻测量方法，其特征在于:所述的步骤(4)的计算方法如下: 设所述的体积为...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏琦，李然，刘艳娇，彭爱武，赵凌志，李建，许玉玉，沙次文，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：