[发明专利]一种基于激光诱导击穿光谱技术的耐漏电起痕测量方法

说明书

一种基于激光诱导击穿光谱技术的耐漏电起痕测量方法，包括：S1、准备多个绝缘材料样品，并得到各样品的耐漏电起痕等级；S2、使用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射各绝缘材料样品，获得对应的等离子体特征光谱数据；S3、建立等离子体特征光谱数据与耐漏电起痕等级的函数关系；S4、使用激光诱导击穿光谱方法，用相同能量的脉冲激光光束照射待测绝缘材料，获得待测绝缘材料的等离子体特征光谱数据；S5、根据待测绝缘材料表面产生的等离子体特征光谱数据，利用所述函数关系，确定待测绝缘材料的耐漏电起痕等级。利用本方法可以对绝缘材料进行远程、带电的现场测试，快速测量耐漏电起痕等级。

技术领域

本发明属于材料耐漏电起痕测量技术，具体涉及一种基于激光诱导击穿光谱技术的耐漏电起痕测量方法。

背景技术

目前测量硅橡胶材料耐漏电起痕性能的标准为GB/T 6553-2014(严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法)。在此标准下，需要制备标准大小的硅橡胶片，配制标准污秽夜，在某一特定测试等级下对同种硅橡胶材料进行5次斜面法试验。通常至少要经过两种测试等级才能确定硅橡胶的耐漏电起痕等级。这种方法过程繁杂，需要制样、配制溶剂、加电压、测量时间长(每次最长6小时)，不利用于快速确定硅橡胶耐漏电起痕等级，也无法应用于现场测量。

激光诱导击穿光谱技术(Laser-induce Breakdown Spectroscopy，简称LIBS)是通过将脉冲激光聚焦到待测样品表面进行烧蚀，从而产生等离子体，等离子体冷却时发出与元素含量有紧密联系的特征光谱，利用光谱仪采集特征光谱，可以实现对样品的成分分析。

发明内容

本发明主要是针对用传统方法测量绝缘材料耐漏电起痕性能时，过程繁杂，需要制样、配制污染液、加电压操作、测量时间长，也无法应用于现场测量等不足之处，提出一种基于激光诱导击穿光谱技术的耐漏电起痕测量方法，可以进行远程、带电的现场测试，快速而精确地测量绝缘材料耐漏电起痕性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光诱导击穿光谱技术的耐漏电起痕测量方法，包括以下步骤：

S1、准备耐漏电起痕等级不同的多个绝缘材料样品，并得到各样品的耐漏电起痕等级；

S2、使用激光诱导击穿光谱方法，用脉冲激光光束照射各绝缘材料样品，获得不同耐漏电起痕等级对应的等离子体特征光谱数据；

S3、建立激光诱导击穿光谱方法对不同耐漏电起痕等级的绝缘材料产生的等离子体特征光谱数据与耐漏电起痕等级的函数关系；

S4、使用激光诱导击穿光谱方法，用相同能量的脉冲激光光束照射待测绝缘材料，获得待测绝缘材料的等离子体特征光谱数据；

S5、根据待测绝缘材料表面产生的等离子体特征光谱数据，利用步骤S3得到的等离子体特征光谱数据与耐漏电起痕等级的函数关系，确定待测绝缘材料的耐漏电起痕等级。

进一步地：

所述绝缘材料为硅橡胶材料，所述硅橡胶材料是通过调整氢氧化铝与白炭黑填料的份数对耐漏电起痕性能进行调节。

步骤S1中，各样品的耐漏电起痕等级通过斜面法测量得到。

步骤S1中，所述斜面法判断样品无法通过测试的标准是检查泄漏电流是否大于60mA并持续2s以上。

步骤S2中，在各样品的表面选择3到5个测量点，每个点轰击50到100下，得到各样品的等离子体特征光谱数据集。

步骤S2中，等离子体特征光谱数据包括谱线强度，建立一个等离子体特征光谱数据集，每一列记录一次LIBS测试光谱在不同波段上的强度，建立另一个数据集记录每次LIBS测试对应的样品的耐漏电起痕等级。