Способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках

Авторы патента:

G01N22 - Исследование или анализ материалов с использованием сверхвысоких частот (G01N 3/00- G01N 17/00,G01N 24/00 имеют преимущество)

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Повышается вероятность обнаружения трещин на фоне мешающих факторов. Уст-во, поясняющее способ, содержит свип-генератор 1, блок 2 питания, делитель 3 мощности, циркуляторы 4, приемно-передающие антенны 5, волноводный мост 6, балансный смеситель (БС) 7, блок 8 обработки и индикации. Появление трещин приводит к уменьшению коэф. отражения для всех частот, при любых толщинах слоя и размера трегщины, т.е. различию в отраженных от диэл. слоя 9 сигнала и появлению ненулевого разностного сигнала и ненулевого сигнала на выходе БС 7. Этот сигнал практически постоянен в широкой полосе частот, что позволяет индентифицировать трещины на фоне плавных изменений толщины и св-в материала диэл. слоя, к-рые вызывают осцилляцию сигнала на выходе БС 7. 1 ил. , C (Л к%йт

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5g 1 G 01 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3804212/24-09 (22) 23. 10.84 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) В.А.Конев и В.А.Михнев (53) 621.3 17.39 (088.8) (56) Ахметшин А.М. и др, Применение эллиптически поляризованных волн миллиметрового диапазона в СВЧ дефеквЂ” тоскопии композиционных диэлектрических.материалов. вЂ” В кн.: Тезисы докладов II Всесоюзного симпозиума по миллиметровым и субмиллиметровым волнам. Ч.II. Харьков, 1978; с.205-.

206.

Приборы для неразрушаемого контроля материалов и изделий. Справочник./ Под ред. В.В.Клюева. Ч. 1.

И,, 1976, с. 218, (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИН В ЛИСвЂ”

T0BbIX ДИЭЛЕКТРИКАХ

„„Я0„„1242 3 А 1 (57) Изобретение относится к технике

СВЧ-измерений. Повышается вероятность обнаружения трещин на фоне мешающих факторов. Уст вЂ , поясняющее способ, содержит свип-генератор 1, блок 2 питания, делитель 3 мощности, циркуляторы 4, приемно вЂ передающ антенвЂ” ны 5, волноводный мост 6, балансный смеситель (БС) 7, блок 8 обработки и индикации, Появление трещин приводит к уменьшению коэф. отражения для всех частот, при любых толщинах слоя и размера трещины, т.е. различию в отраженных от диэл. слоя 9 сигнала и появлению ненулевого разностного сигнала и ненулевого сигнала на выходе БС 7. Этот сигнал практически постоянен в широкой полосе частот, что позволяет индентифицировать трещины на фоне плавных изменений толщины и св-в материала диэл, слоя, к-рые вызывают осцилляцию сигнала на выходе БС 7 . 1 ил, 1242781

Изобретение относится к технике

СВЧ измерений и может быть использована в электронной промышленности для контроля полупроводниковых йленок и диэлектрических подложек. 5

Цель изобретения вЂ” повышение вероятности обнаружения трещин на фоне мешающих факторов, На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реа- 10 лизующего способ обнаружения трещин н листовых диэлектриках.

Устройство содержит свип-геператор 1, блок 2 питания, делитель 3 мощности, циркуляторы 4, приемно-пе- 15 редающие антенны 5, волноводный мост 6, балансный смеситель 7,блок 8 обработки и индикации.

Устройство работает следующим образом. 20

Сигнал от свип-генератора, делится в делителе 3 мощности на два идентичных канала, проходит циркуляторы 4 и излучается в контролируемый диэлектрический слой 9 при по- 25 мощи двух ненаправленных приемно,передающих антенн 5. Отраженные сигналы, проходя циркуляторы 4, поступают в волноводный мост 6, формирующий разностный и суммарный сигналы. При этом балансировка плеч схемы осуществляется таким образом, что в отсутствие дефектов в диэлектрическом слое 9 в полосе частот свипирования амплитуды и фазы отраженных сигналов поддерживаются одинаковыми, вследствие чего на выходе волноводного моста 6 отсутствует разностный сигнал. С выхода волноводного моста 6 разностный и суммарный сигналы поступают на балансный смеситель 7, который формирует произведение подаваемых на него сигналов, Если разностный и суммарный сигна.пы записать в виде

Ц, = А(Ы) silat

О = B(rc) cirr(rct+r (ы), то на выходе балансного смесителя 7 50 образуется сигнал

U,, =rl(vi Bfrcr вЂ” (соБфи)-cccI2rdt rife)17, Низкочастотная составляющая этого сигнала имеет вид

U„„ = -Л(ц) В(ь ) (с (и)1 . (1) Таким образом, низкочастотный сигнал на выходе балансного смесителя 7 пропорционален произведению амплитуд подаваемых сигналов на косинус угла сдвига фаз между ними.

С выхода балансного, смесителя 7 сигнал подается на блок 8, в котором происходит выделение гармонических составляющих частоты модуляции Q измерение их амплитуд и фазовое детектрирование при помощи опорного сигнала частоты модуляции Я, поступающего с блока 2 питания свип-генератора 1, а также выработка решения о наличии трещины в области контроля в результате сравнения с некоторым порогам, определяющим чувствительность устройства.

Диапазон свипирования частоты свип-генератора 1 выбирается таким образом, чта на его центральной частоте или вблизи нее наблюдается минимум модуля коэффициента отражения падающей волны от диэлектрического слоя 9 номинальной толщины, Появление трещины приводит к уменьшению коэффициента отражения для всех частот, при любых толщинах слоя и размера трещины, т.е. различию в отраженных от диэлектрического слоя 9 сигнала и появлению ненулевого раз/ ностного сигнала и ненулевого сигнала на выходе балансного смесителя.

Этот сигнал практически постоянен в широкой .полосе частот, что позволяет идентифицировать трещины на фоне плавных измерений толщины и свойств материала диэлектрического слоя, которые вызывают осцилляцию сигнала на выходе балансного смесителя. формула изобретения

Способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках, включающий облучение контролируемого листового диэлектрика двумя разнесенными в проc"iðàncòae контрольными сигналами электромагнитного излучения СВЧ, прием атражаемых сигналов, определение суммарного и разностного значений принятых отраженных сигналов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш ению вероятности обнаружения трещин на фоне. мешающих факторов, контрольные сигналы модулируют по частоте по периодическому закону относительно частоты, соответствующей минимуму коэффициента отражения, сум.Составитель В.Ежов

Техред О.Гортвай

Корректор А.Обручар

Редактор Н.Рогулич

Заказ 3694/39 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Поцпис но е

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, -ул. Проектная, 4 марный и разностный сигналы смешивают по частоте, а иэ полученного сигнала выделяют гармонические сос1242781 4 тавляющие на частоте модуляции, по которым путем сравнения с пороговыми значениями судят о наличии дефекта.

Способ обнаружения трещин в листовых диэлектриках

Устройство для измерения расстояний до металлической поверхности // 1234761

Измеритель физических величин // 1234760

Изобретение относится к области цифрового измерения физических величин - давления, перемещений, силы

Способ определения количественного содержания кислорода в газовых смесях // 1234759

Микроволновый спектрометр // 1231446

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться при молекулярном и изотопном анализе веществ в газовой или паровой фазе

Способ определения микроволновых спектров поглощения газов // 1231445

Изобретение относится к технике радиоспектроскопии и позволяет повысить чувствительность и расширить функциональные возможности путем обеспечения определения спектров продуктов распада молекул в процессе разряда

Устройство для измерения параметров материалов // 1228000

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля шероховатости пластичной бетонной поверхности в процессе ее обработки

Устройство для измерения времени жизни неосновных носителей заряда в полупроводнике // 1227999

Измеритель влажности // 1224684

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля

Измерительная камера свч влагомера // 1223101

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения влажности, например, семян подсолнечника

Способ исследования подповерхностных слоев объектов // 2101694

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам исследования подповерхностных слоев различных объектов

Способ изменения свойств материалов и устройство для его осуществления - генератор "эмитоп" // 2102233

Изобретение относится к созданию материалов с заданными свойствами при помощи электрорадиотехнических средств, что может найти применение в химической, металлургической, теплоэнергетической, пищевой и других отраслях промышленности

Датчик поточного влагомера // 2102731

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где влажность является контролируемым параметром материалов, веществ и изделий

Способ определения диэлектрической проницаемости материала // 2103673

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Устройство для контроля электромагнитной сплошности поверхности изделий // 2103674

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для неразрушающего контроля состояния поверхности конструкционных материалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения

Устройство для контроля дефектов в изделиях из диэлектрических материалов // 2103700

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Компьютерный томограф // 2103920

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для томографического исследования объектов и медицинской диагностики при различных заболеваниях человека, а также для лечения ряда заболеваний и контроля внутренних температурных градиентов в процессе гипертермии

Способ определения границ фазовых переходов в полимерах // 2104515

Изобретение относится к области исследования свойств и контроля качества полимеров в отраслях промышленности, производящей и использующей полимерные материалы

Способ исследования объектов квч воздействием // 2108566

Изобретение относится к исследованию объектов, процессов в них, их состояний, структур с помощью КВЧ-воздействия электромагнитных излучений на физические объекты, объекты живой и неживой природы и может быть использован для исследования жидких сред, растворов, дисперсных систем, а также обнаружения особых состояний и процессов, происходящих в них, например аномалий структуры и патологии в живых объектах

Устройство для измерения сплошности потоков криопродуктов // 2108567

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сплошности потоков диэлектрических неполярных и слабополярных сред, преимущественно криогенных