Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)! 000866 (61) Л„ополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено l3-10.81. (21) 3356951/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83 ° Бюллетень .яэ

Дата опубликования описания 28.02.83 (51) M. Кл

50,1 М 22/02

Гваудврствммь»1 квмвтвт

СССР ве мхам»эебрете»»» и вткрыти» (53) УДК 621.317. . 39(088.8 ) (72) Авторы изобретения

В. В. Боровиков и В.П, Коз

Научно-исследовательский институт,"Ивтроскойии-: а / и центральний научно-исследоаателисекий синстйтут / механической обработки д тн " (7I) Заявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов и изделий с помощью сверхвысокочастотных средств и может быть использовано для контроля дефектов в слоистых изделиях из диэлектриков с BblcolcHMH диэлектрическими потерями.

Известно устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, антенную систему, детектор и индикатор (1 ).

Вся информация о наличии дефектов в материале содержится в измерениях коэффициента отражения СВЧ излучения 15 от контролируемого материала. При высоких диэлектрических потерях контролируемого материала чувствительность устройства к дефектам низка.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является устройство для контроля ди" электрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор и волноводный узел

2 излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного волноводного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два волновода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двойного волноводного тройника подключен детектор (2 ).

Однако известное устройство имеет низкую чувствительность измерений в случае контролируемых материалов с высокими диэлектрическими потерями .

Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор, первый волноводный узел излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного вол3 10008 новодного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два волновода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двой-5 ного волноводного тройника подключен детектор, введены второй волноводный узел излучения и приема, два модулятора, сумматор и четыре резонансных усилителя, причем второй волноводный узел излучения и приема располо><ен с другой стороны контролируемого материала симметрично первому, входные плечи каждого волноводного узла излучения и приема соединены соответствен-,5 но через первый и второй модуляторы с выходом генератора сверхвысоких частот, а выходы детекторов каждого из волноводных узлов излучения и приема соединены с входами сумматора соответственно через первый и второй резонансные усилители, и через третий и четвертый резонансные усилители с первым и вторым входами индикатора, который выполнен трехканальным, при этом выход сумматора соединен с третьим входом индикатора.

На чертеже приведена конструкция устройства для контроля диэлектрических материалов и изделий.

Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий содержит генератор 1 сверхвысоких частот, индикатор 2, волноводные узлы 3 и 4 излучения и приема с детекторами 5 и 6, модуляторы 7 и 8, сумматор 9, резо 35 нансные усилители 10-13, а также вентили 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Сверхвысокочастотная мощность от генератора 1 промодулированная модуляторами 7 и 8, питающимися от генераторов 16 и 17 на частотах f„ и Е соот" ветственно, поступает в питающие плечи волноводных узлов 3 и 4 излучения

45 и приема. В волноводных узлах 3 и 4, выполненных на базе двойных волноводных тройников, осуществляется деление пополам поступившей мощности и ее излучение через выходные плечи в сторо50 ну контролируемого материала 18. При отсутствии дефекта в контролируемом материале 18 отраженная и прошедшая через контролируемый материал 18 мощность, поступающая в выходные плечи каждого из волноводных узлов 3 и 4 излучения и приема, компенсируется в сигнальных плечах двойных волновод66 4 ных тройников, а сигналы на детекторах 5 и 6 не выделяются.

При наличии дефекта под одним иэ плеч волноводных узлов 3 и 4 излучения и приема на детекторах 5 и 6 сигнальных плеч выделяются сигналы, промодулированные на частотах f< и Е

При этом с детектора 5 волноводного узла 3 через резонансный усилитель 13, настроенный на частоту f, на индикатор 2 поступает сигнал, пропорциональный разности мощностей, отражен" ных от дефектного и бездефектного участков в сторону волноводного узла 3. Через резонансный усилитель 10, настроенный на частоту f на один из входов сумматора 9 поступает сигнал, пропорциональный разности мощностей, прошедших через дефектный и бездефект- ный участки в сторону волноводного узла 3, который суммируется с аналогичным сигналом, выделенным на детекторе 6 волноводного узла 4 и прошедшим через резонансный усилитель 11, настроенный на частоту Е . Сигнал, пропорциональный разности мощностей, отраженных в сторону волноводного узла 4 от дефектного и бездефектного участков, через резонансный усилитель 12, настроенный на частоту поступает на второй вход индикатора 2 .

Предлагаемое устройство позволяет одновременно выделять многопараметрическую информацию о наличии дефекта, которая содержится как в изменении коэффициентов отражения в одну и другую сторону, так и в коэффициенте пропускания, что повышает чувствительность контроля. Кроме того, наличие такой информации позволяет судить об относительном расположении дефекта к границам изделия и его размерах.

Формула изобретения

Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор, первый волноводный узел излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного волноводного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два волновода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двойного волноводного тройника подключен

1000866

В"ИИПИ Заказ 1368/44 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, в него введены второй волноводный узел излучения и приема, два модулятора, сумматор и четыре резонансных усилителя, причем второй волноводный узел излучения и приема расположен с другой стороны контролируемого материала симметрично первому, входные плечи каждого волно->о водного узла излучения и приема соединены соответственно через первый и второй модуляторы с выходом генератора сверхвысоких частот, а выходы детекторов каждого из волноводных узлов излучения и приема соединены с входами сумматора соответственно через первый и второй резонансные уси лители, и через третий и четвертый резонансные усилители - с первым и вторым входами индикатора, который выполнен трехканальным, при этом выход сумматора соединен с третьим входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клюев В.В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий.

М., "Машиностроение", 1976, с. 218224.

2, Авторское свидетельство СССР 303580, кл. G 01 22/02 1969 прототип ).