1.一种固体绝缘材料气固界面电荷的电声脉冲测量系统,其特征在于,包括:外电路单元、电极单元和信号采集单元;所述电极单元包括工作电极、环氧板、屏蔽壳、环氧垫层、平板试样和下电极;所述外电路单元与所述工作电极可拆卸连接,所述工作电极可拆卸嵌入环氧板中,所述环氧板和所述屏蔽壳连接固定,所述工作电极、所述环氧板和所述屏蔽壳三者同心,且所述工作电极最下端与所述屏蔽壳的最下端处于同一水平面;所述环氧垫层夹在所述屏蔽壳与平板试样中间,所述环氧垫层厚度为所述工作电极与所述平板试样之间气隙的高度;所述平板试样与所述下电极贴合,所述下电极接地,并与所述信号采集单元连接;所述外电路单元,用于分别向所述放电电极或测试电极同时施加脉冲激励和直流激励;所述工作电极,用于在被施加激励后传递电压信号,并将电压信号施加给所述平板试样;所述信号采集单元,用于采集所述平板试样被施加电压后产生的声信号,并根据声信号得到绝缘材料气固界面电荷分布;工作电极为放电电极或测试电极;放电电极为带有均匀分布的针尖的电极,测试电极为平板电极,所述放电电极和所述测试电极二者的其他尺寸和材质均一致;在进行绝缘材料气固界面电荷分布测量时,将放电电极作为工作电极,信号采集单元在采集由放电电极产生的声信号之后,将放电电极替换为测试电极,信号采集单元采集由测试电极产生的声信号,并根据两次采集的声信号,得到绝缘材料气固界面电荷分布。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述外电路单元包括脉冲源、电容、耦合电阻、保护电阻和直流源;所述脉冲源的一端分别与耦合电阻的一端和电容的一端连接,所述脉冲源的另一端接地,所述耦合电阻的另一端接地,所述直流源的一端与保护电阻的一端连接,所述直流源的另一端接地,所述电容的另一端和所述保护电阻的另一端均与所述放电电极或测试电极连接。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信号采集单元包括压电传感器、信号放大器、示波器和计算机;所述压电传感器经过所述信号放大器与所述示波器连接,所述示波器与所述计算机连接;所述压电传感器将所述平板试样被施加电压后产生的声信号转换为电压信号,经由所述信号放大器将电压信号放大后显示在所述示波器上,然后所述示波器将显示数据传输到所述计算机;所述计算机对接收到的数据进行采集和处理,得到绝缘材料气固界面电荷分布。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电极单元放置于密闭环境中。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述放电电极和测试电极的直径均小于所述环氧垫层的内径。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述平板试样为环氧树脂或其他聚合物薄膜。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述脉冲源为纳秒脉冲源;所述耦合电阻为50Ω,保护电阻大于5MΩ。
8.一种固体绝缘材料气固界面电荷的电声脉冲测量方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的系统;所述方法包括:通过外电路单元向放电电极同时施加脉冲激励和直流激励,以使所述放电电极被施加激励后产生的电压全部施加到平板试样上;根据信号采集单元采集所述平板试样被施加电压后产生的声信号,确定第一空间电荷波形信号;将所述放电电极替换为测试电极,并通过所述外电路单元向所述测试电极施加与所述放电电极测试时相同的激励进行测试;根据信号采集单元采集的对应测试电极下所述平板试样产生的声信号,确定第二空间电荷波形分布;通过所述第一空间电荷波形信号校准所述第二空间电荷波形信号,获取绝缘材料气固界面电荷分布。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述通过所述第一空间电荷波形信号校准所述第二空间电荷波形信号,获取绝缘材料气固界面电荷分布,包括:根据采集所述第一空间电荷波形信号时施加在所述平板试样上的初始电场、所述第一空间电荷波形信号的幅值以及所述第二空间电荷波形信号的幅值,确定采集所述第二空间电荷波形信号时施加在所述平板试样上的初始电场;根据采集所述第二空间电荷波形信号时施加在所述平板试样上的初始电场,校准第二空间电荷波形信号在信号处理时的幅值;根据校准的第二空间电荷波形信号的幅值,获取所述绝缘材料气固界面电荷分布。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述采集所述第一空间电荷波形信号时施加在所述平板试样上的初始电场的获取方式,包括:将施加到所述放电电极的电压与所述平板试样的厚度的比值,确定为采集所述第一空间电荷波形信号时施加在所述平板试样上的初始电场。