試料試験・電気特性

静電電圧計、静電電流計などの高電圧が予想されるタンクで使用される検出器には耐電圧試験を行っています。 自社製の電圧発生器を用いて製品仕様に応じた20kV ・ 50kV 等の電圧を加えて絶縁破壊の有無を試験します。

測定物(粉体、液体、粒体等)により平行平板、円柱板等を使い分けブリッジ法を用いて測定します。
一般的な平行平板コンデンサの場合、2枚の導体板間に誘電体を挿入すると、真空中、又は大気中の場合に比べ誘電率と静電容量が増加します。 真空中の誘電率(8.854pF/m)と誘電体を挿入した際の誘電率を比較することにより比誘電率を求めることができます。

誘電率からの比誘電率の求め方は、誘電体を挿入した際の誘電率 ε [F/m] を 誘電体を除いたときの誘電率 εo [F/m] で除して比誘電率 εr を求めます。

εr=ε/εo

静電容量からの比誘電率の求め方は、誘電体を挿入した際の静電容量 C [F] を 誘電体を除いたときの静電容量 Co [F] で除して比誘電率 εr を求めます。

εr=C/Co(有効容量のみ)

導電率計を用いてサンプル測定を行います。 測定物の導電性、絶縁性を事前に知ることにより、豊富なレベル計(各種伝送器)ラインナップから最適合機種を選定できます。

測定物(粉体、液体、粒体等)により平行平板、円柱板等を使い分けブリッジ法を用いて測定します。
2個の導体間の静電容量を C [F]　導体間に蓄えられる電荷を Q [Coul]　導体間の電位差 V [V]　とすると

2個の導体間の静電容量は　C=Q/V [F]　となり

コンデンサの両電極に電圧Vを加えた充電時に蓄えられる電荷は　Q=CV [F]　となります。

静電容量は誘電体の誘電率と導体板の面積に比例し、導体板間の距離に反比例するため、 導体板間の誘電体の誘電率 ε [F/m] に導体板の面積 S [m²]を乗じた数値から導体板間の距離 d [m]を除して求めます。
(εo＝真空の誘電率 [F/m]　εr=導体板間の誘電体の比誘電率)

C=εS/d [F] = C=εo εr S/d [F]　となります。

上記の式に、タンクの壁面までの距離と測定物の誘電率を代入し、検出器の寸法、タンクの形状を補正して模擬容量を計算します。