Устройство для контроля диэлектрических материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенньй входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первый детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя , двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя , второй детектор, подключенный к Е-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подсоединены две антенны и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, в него введенъ аттенюатор, вход которого подключен к катоду первого детектора, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу аттенюатора, второй вход соединен (Л с анодом второго детектора, а вьгход сумматора подключен к индикатору.

„.Я0„„1107071 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

= ь

1 ЖppPl „I M gQ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и . „1;.

%35dfg0-„, К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

° ° ъг (21) 3500492/18-09 (22) 13.10.82 (46) 07.08.84. Бюл. И - 29 (72) В.И. Матвеев, В.П. Рутковский и Е.Ф. Силина (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621.317.335(088.8) (56) 1. Неразрушающий контроль качества изделий. Труды НИИПН, вып.5.

М., 1971, с. 81-89.

2. Авторское свидетельство СССР

N 303580, кл. G 01 N 27/22, 1971 (прототип). (54)(5?) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее генерагор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенный входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первый детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй детектор, подключенный к

Е-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подсоединены две антенны и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с

/ целью повышения чувствительности контроля, в него введены аттенюатор, вход которого подключен к катоду первого детектора, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу I аттенюатора, второй вход соединен с анодом второго детектора, а выход сумматора подключен к индикатору. С:

10 071

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контропя диэлектрических материалов, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенный входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первый детектор, под"35 ключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй 40 детектор, подключенный к Е-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подсоединены две антенны и индикатор f2).

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной чувствительности контроля при испытаниях легковесных слабоконтрастных неметаллических материалов, особенно при недос- SO таточной развязке плеч двойного трой» ника. Недостаточная чувствительность обусловлена относительно невысокой крутизной изменения результирующего интерференционного сигнала, являющегося суперпозицией двух основных волн, отраженных от двух сравниваемых участков объекта контроля.

1 1

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано в дефектоскопах для неразрушающего контроля неметаллических материалов и изделий из них с помощью радиоволн.

Известно устройство для контроля диэлектрических иэделий, содержащее генератор сверхвысокочастотных колебаний, элемент развязки, подключенный к выходу генератора, двойной волноводный тройник, подключенный к элементу развязки через Е-плечо, антенну, подключенную к первому плечу двойного тройника, опорное плечо, состоящее из переменного атте нюатора и короткозамыкателя и подключенное к второму плечу двойного тройника и детектора индикации, подключенного к Н-плечу двойного тройника 1 1.

Однако данное устройство обладает чувствительностью не только к неоднородностям материала, но и к изменению зазора между антеннами и объектом контроля.

Цель — повьш ение чувствительности контроля диэлектрических материалов.

Для достижения цели в устройство для контроля диэлектрических материалов, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенный входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первьп» детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй детектор, подключенный к E-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подключены две антенны и индикатор, введены аттенюатор, вход которого подключен к катоду первого детектора, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу аттенюатора, второй вход соединен с анодом второго детектора, а выход сумматора подключен к индикатору.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства для контроля диэлектрических материалов.

Устройство содержит генератор 1 ! сверхвысоких частот, направленный ответвитель 2, первый детектор 3 с индикатором, двойной тройник 4, второй детектор 5, антенны 6, аттенюатор 7, сумматор 8, индикатор 9.

Кроме того, на чертеже показан исследуемый диэлектрический материал 10.

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная энергия от генератора 1 сверхвысоких частот через направленный ответвитель 2, двойной тройник 4 и антенны 6 поступает на исследуемый диэлектрический материал

10. Отраженная от двух различных участков исследуемого диэлектрического материала 10 электромагнитная энергия через антенны 6 поступает обратно через двойной тройник 4 в детектор 5, подключенный к его Е-плечу. Если исследуемый диэлектрический материал 10 однороден, перекос антенн 6 относительно объекта контроля отсутствует и двойной тройник 4 имеет высокую развязку между плечами Е и Н, то сигналы, отраженные

;от различных участков исследуемого

1107071

Составитель В. Васильев

Редактор А. Козориз Техред М. Кузьма

Корректор Н. Бонкало

Заказ 5753/32 Тираж 711

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 диэлектрического материала в плече

F., равны по амплитуде и противоположны по фазе, поэтому напряжение на выходе детектора 5 равно нулю.

При неоднородностях в исследуе- 5 мом диэлектрическом материале 10 сиг» налы в плече Е не равны по амплитуде и отличаются по фазе на угол не о равный 180, и поэтому на выходе детектора 5 появится сигнал разбаланса.

При однородном исследуемом диэлектрическом материале, отсутствии перекоса антенн 6, но недостаточной развязке двойного тройника 4, на выходе детектора 5 появляется напряжение, которое суммируется в сумматоре 8 с противоположным по полярности и равным по амплитуде напряжением, поступаемым через аттенюатор 7 с детектора 3. Напряжение на выходе сумматора 8 в этом случае равно нулю, что эквивалентно повышению развязки двойного тройника 4. При наличии же неоднородности в исследуемом диэлектрическом материале 10 на выходе детектора 5 появляется напряжение, баланс напряжений на выходе сумматора 8 нарушается и на вход индикатора 9 поступает сигнал, пропорциональный величине неоднородности.

Кроме того, при наличии неоднородностей в исследуемом диэлектрическом материале 10 с появлением и увеличением сигнала в плече Е одновременно уменьшается отраженный сигнал в плече Н, что уменьшает сигнал на выходе детектора 3 и соответственно увеличивает показания индикатора 9, в результате чего повышается чувствительность устройства к малым неоднородностям в исследуемом диэлектрическом материале.

Таким образом, введение сумматора 8, подключенного к разнополярным детекторам 3 и 5, позволяет скомпенсировать напряжение на выходе детектора 5, обусловленное недостаточной развязкой двойного тройника 4; и повысить чувствительность устройства к малым неоднородностям в исследуе-, мом неметаллическом материале.