GB/T 1409智能介电常数测定仪是现代材料科学与电气工程领域用于精确评估绝缘材料介电性能的核心仪器。其中，BQS-13型自动高压介损电桥作为此类仪器的先进代表，它突破了传统电桥测量方式的局限，集成了变频抗干扰技术、自动化测量与高精度数据处理能力。本仪器不仅可直接显示试样的电容（Cx）、介质损耗角正切值（tgδ）及相对介电常数（ε），更广泛适用于变压器、互感器、电容器、避雷器等高压电气设备的绝缘检测，以及各类固体、液体绝缘材料的介质损耗与介电常数的实验室精密测量，完全符合GB/T 1409、GB 5654及GB/T 1693等相关国家标准要求。

一、 设备概述与技术突破

BQS-13型仪器是一款专为实验室环境研制的高精度、高压自动介损电桥。其核心设计理念是利用现代电子技术实现测量的全自动化和数字化。

技术原理突破‌：该仪器采用‌变频电源技术‌，结合单片机控制，实现了自动频率变换、模/数转换和高速数据运算。这一设计使其具备了强大的抗工频干扰能力，即使在外界强电磁干扰的环境中，也能获得稳定可靠的测试数据。其测量原理基于“正接法”：仪器内部的高压电源产生测试电压，一路供给内部的高稳定性标准电容器（其介质损耗可视为零），作为容性电流基准；另一路施加于被试品。通过高精度采样电阻获取试品电流，并将其分解为与电压同相的有功分量（反映损耗）和垂直的无功分量（反映容性电流），最终由内置算法计算出介质损耗角正切值tgδ和相对介电常数ε。

主要技术优势‌：

高精度与抗干扰‌：采用傅立叶变换数字滤波技术，结合40-70Hz的变频抗干扰模式，确保测量结果精度高、重复性好。

全自动智能操作‌：配备全触摸大尺寸液晶显示屏，图形化操作界面直观易懂。测量过程由微处理器自动控制，用户只需设置参数并启动，仪器即可自动完成升压、测量、计算和结果显示。

功能集成与扩展性强‌：仪器一体集成高压电源和标准电容，便于现场和实验室使用。支持外接标准电容和外施高压，配合量程扩展器（如电流互感器），可扩展至测试几千安培电流下的高压电器介损值，满足大容量试品的特殊测试需求。

数据管理现代化‌：内置大容量存储器与日历芯片，可随时存储带时间戳的测试数据。配备标准RS232接口和U盘插口，方便数据上传至电脑或通过U盘导出，利于数据的长期管理和报告生成。

二、 遵循的国家标准与核心用途

本仪器的设计与应用严格遵循国家及国际通用标准，确保测试数据的权威性和可比性。

符合的主要标准‌：

基础标准‌：GB/T 1409-2006《测量电气绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法》。此标准是介电常数与损耗测试的纲领性文件。

专用材料标准‌：GB 5654-85《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量》、GB/T 1693-2007《硫化橡胶 介电常数和介质损耗角正切值的测定方法》等。

电力设备应用标准‌：虽非直接针对设备，但其高精度测量结果可为评估变压器油、套管、电容器等设备的绝缘状态提供关键数据，相关标准如GB/T 5654常被引用。

核心应用领域‌：

绝缘材料研发与质检‌：精准测量塑料、橡胶、薄膜、陶瓷、绝缘漆、复合材料等固体绝缘材料，以及变压器油等液体绝缘材料的介电常数（ε）和介质损耗角正切值（tgδ），用于材料性能评估、配方优化和质量控制。

高压电气设备预防性试验‌：适用于电力行业对变压器、互感器、高压套管、电力电容器、避雷器等设备的介质损耗因数测量，是判断设备绝缘老化、受潮及劣化情况的重要手段。

科研与第三方检测‌：为高等院校、科研院所及第三方检测实验室提供符合国家标准的精密测量手段，用于材料的电学性能研究和新产品鉴定。

三、 详细技术指标与性能参数

以下是BQS-13型智能介电常数测定仪的核心技术指标，这些参数直接决定了仪器的测量能力与适用范围。

1. 测量准确度与分辨率‌

电容（Cx）‌：基本准确度为±（读数×0.5% + 0.5pF）。当配合专用的三电极测试系统时，准确度可提升至±（读数×0.2% + 0.5pF）。

介质损耗角正切（tgδ）‌：基本准确度为±（读数×0.5% + 0.00005），分辨率为0.000001。配合三电极系统时，准确度同样提升至±（读数×0.2% + 0.00005）。

相对介电常数（ε）‌：在测试绝缘材料时可直接显示，准确度为±0.5%（配合三电极系统时）。

2. 测量范围与容量‌

电容量范围‌：

使用‌内部高压源‌时：3pF ~ 60,000pF (在10kV下) 或 60pF ~ 1μF (在0.5kV下)。

使用‌外部高压源‌时：3pF ~ 1.5μF (在10kV下) 或 60pF ~ 30μF (在0.5kV下)。

分辨率‌：最高可达0.001pF，显示为4位有效数字。

tgδ范围‌：无限制，仪器能自动识别电容性、电感性或电阻性试品。

试验电流范围‌：5μA ~ 5A。

3. 高压输出与电源‌

内部高压源‌：

电压设定范围：0.5kV ~ 10kV，连续可调，分辨率可达1V。

最大输出电流：200mA。

外部高压兼容‌：允许外接最高至500kV的工频或变频（40-70Hz）高压电源，最大试验电流5A。

输入电源‌：180V ~ 270V AC，50Hz ±1%，可使用市电或发电机供电。

4. 频率特性与抗干扰‌

试验频率‌：

40-70Hz单频任意设定（如48.7Hz）。

支持自动双频变频测量，例如：50±0.1Hz至50±10Hz，或60±0.1Hz至60±10Hz。‌变频技术是其抗干扰的核心‌。

频率精度‌：±0.01Hz。

抗干扰能力‌：具备优异的变频抗干扰性能，能在强电磁场环境下稳定工作。

5. 通用技术参数‌

测量时间‌：约40秒，具体时间因测量模式而异。

环境适应性‌：工作温度-10℃ ~ 50℃，相对湿度＜90%。

数据接口‌：标配RS232接口和U盘插口，支持数据导出和远程控制。

显示与打印‌：配备高分辨率彩色触摸屏和微型热敏打印机，可直接查看和打印测试报告。

物理规格‌：外形尺寸约为430330350mm，重量约28kg。

四、 仪器功能简介与操作界面

仪器设计以人为本，各功能模块布局清晰，便于操作。

前面板主要功能部件‌：

彩色触摸显示屏‌：640*480分辨率，是仪器的人机交互核心，用于显示菜单、参数设置、实时测量曲线和最终结果。

U盘插口‌：用于导出仪器内部存储的历史测试数据。

RS232接口‌：用于连接计算机，实现远程控制或数据上传。

CX插座‌：被试品电流信号输入端，连接试品的低压端。

打印机‌：微型热敏打印机，用于现场打印测试报告。

电源开关‌：控制仪器整机电源。

后面板主要接线端子‌：

7. ‌HV端子‌：测量引线的高压输出端，带有危险电压，连接试品高压端。

8. ‌CN插座‌：外接标准电容的信号输入端（使用内部标准电容时为空置）。

9. ‌接地端子‌：必须使用接地电缆可靠连接至大地，这是保障安全和测量准确的前提。

10. ‌电源插座‌：交流220V电源输入口，内置保险管。

11. ‌高压开关‌：控制仪器内部高压源的启停（使用外接高压时需关闭此开关）。

五、 标准操作流程详解

规范的操作是获得准确数据并保障人身安全的基础。以下以最常用的“正接线、内标准、内高压”模式为例说明。

第一步：安全准备与接线‌

可靠接地‌：将配套接地线一端牢固连接至仪器后面板的接地端子，另一端连接至实验室或现场的良好接地极。‌确保接地电阻极小，这是防止干扰和数据波动的关键‌。

试品接线（正接线法）‌：

将专用高压电缆一端插入仪器HV插座，另一端夹子接至被试品的高压电极。

将专用低压信号电缆（CX线）一端插入仪器CX插座，另一端夹子接至被试品的低压电极（或测量电极）。

对于固体绝缘材料测试，通常需配合‌三电极系统‌（主电极、保护电极、接地电极）以确保电场均匀，此时应按照电极说明书正确连接。

第二步：开机与参数设置‌

打开仪器电源开关，仪器自检后进入主操作界面。

点击屏幕进入参数设置界面，对以下关键参数进行设定：

测试频率‌：点击频率值（如“50.0±0.0Hz”），从弹出小键盘输入所需单频值（40-70Hz间），或选择“50.0±5.0Hz”等双频抗干扰模式。

测试电压‌：点击电压值（如“1000V”），输入所需的试验电压（100V-10000V可设）。电压设置需参考材料标准或试品要求。

测试模式‌：选择“正接线”。

高压选择‌：选择“内高压”。

标准选择‌：选择“内标准”。

试样参数‌：如测试固体材料介电常数，需在相应界面准确输入试样的‌厚度（单位：mm）‌，仪器将据此自动计算ε值。

第三步：执行测试与读取结果‌

确认所有接线无误且安全后，点击屏幕上的 ‌“启动仪器测试”‌ 按钮。

仪器将自动按设定电压升压，并进行变频测量。屏幕实时显示测量进程。

约40秒后，测试自动完成。屏幕将清晰显示本次测量的‌电容值Cx‌、‌介质损耗值tgδ‌，并根据输入的厚度自动计算出‌相对介电常数ε‌。

第四步：数据保存与输出‌

保存数据‌：在结果界面点击“存储”，输入一个存储编号，即可将当前数据（含时间戳）保存在仪器内部存储器中。

打印报告‌：点击“打印”，微型打印机会立即输出包含所有测试参数和结果的报告。

数据导出‌：通过U盘插口或RS232接口，可将存储的历史数据批量导出至电脑，用于进一步分析或编制正式检测报告。

六、 关键注意事项与故障排查

为确保长期稳定运行和测试精度，用户需注意以下事项：

1. 安全与维护首要原则‌

接地至上‌：任何测试前，必须确保仪器接地绝对可靠。接地不良是导致数据异常、仪器保护甚至安全隐患的最常见原因。

高压危险‌：HV端子及相连导线在测试期间带有高电压，必须设置安全警戒区，防止人员触碰。

线缆检查‌：定期检查高压线和CX测试线，避免因磨损、弯折导致内部断路或屏蔽层损坏，从而引入干扰。

保险管更换‌：若电源保险管熔断，必须更换同型号规格的保险管，严禁短接。

2. 测试异常排查‌

若测试数据出现明显不合理或剧烈波动，请按以下顺序排查：

检查接地‌：首先确认接地线连接点是否锈蚀、松动，确保接触电阻接近零。

检查测试线‌：确认所有测试线缆完好，插头接触紧密无氧化。可尝试更换备用线缆对比。

检查环境干扰‌：确保仪器远离大型电机、变频器等强干扰源。尝试使用“双频变频”模式以增强抗干扰能力。

检查试品与接线‌：确认试品本身是否洁净、干燥，电极连接是否牢固，符合标准要求。

外接设备确认‌：若使用外接高压或标准电容，需确认其状态良好且接线正确。

3. 仪器校准与期间核查‌

为保证测量结果的计量溯源性，建议：

定期将仪器送至有资质的计量机构，依据相关检定规程对其电容和损耗测量准确度进行校准。

在日常使用中，可使用已知介电性能的稳定标准材料（如标准电容、聚四氟乙烯板等）进行定期期间核查，验证仪器状态的稳定性。

结语

BQS-13型智能介电常数测定仪代表了当代介质损耗与介电常数测量技术的先进水平。它将高精度测量、强大抗干扰能力、智能化操作及完善的数据管理融为一体，不仅满足了GB/T 1409等一系列国家标准的严格要求，更极大地提升了实验室和生产现场对绝缘材料及电气设备介电性能的检测效率与可靠性。从新材料的研发到高压电网的安全运维，该仪器都是科研人员与工程师手中不可或缺的精密工具，为保障电力设备安全运行和推动新型电工材料发展提供了坚实的技术支撑。