Способ определения диэлектрической проницаемости веществ

 

Изобретение относится к измерительной технике. Повышается точность при исследовании веществ с малым значением диэл.проницаемости. Устр-во, реализующее способ, работает следующим образом. При подаче питающего напряжения от блока 2 на СВЧ-источник 1 излучения последний излучает амплитудно-модулированные колебания, к-рые преобразуются в волноводно-лучевом переходе (ВЛП) 3 из волны прямоугольного в-вода в волну И„круг;; (Л ю 4 4ik Од О tc

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН .

А1

„„SU»1244 02 (51) 4 О 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕЮЮЗ Ф%

13, 1З

fj g g J((| ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739265/24-09 (22) 04.05.84 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (71) Институт прикладной физики АН

БССР (72) В.А.Конев и С.А.Тиханович (53) 621.317.335.3 (088.8) (56) Бахтин В.Д, и др. "Известия вузов. Радиоэлектроника", 1969, Р 6, т.12, с. 643-647.

Конев В.А. и др. Повышение надежности авиационной техники средствами ! неразрушающего контроля.-Тезисы докл.

4-й отраслевой конференции. Саратов, май, 1983, с. 434-443. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Повышается точность при исследовании веществ с малым зна-, чением диэл,проницаемости. Устр-во, реализующее способ, работает следующим образом. При подаче питающего напряжения от блока 2 на СВЧ-источник 1 излучения последний излучает .амплитудно-модулированные колебания, к-рые преобразуются в волноводно-лучевом переходе (ВЛП) 3 из волны прямоугольного в-вода в волнуЩ„круг1?44бО? лого диэл.лучевода КДЛ) . Преобаэован/ ная волна проходит поляризатор ч, содержащий проволочную поляризованную решетку, и излучающей антенной 5 направляется на исследуемый материал 11 через диэл.полуцилиндр 10 ° Отраженный пучок СВЧ-излучения попадает через приемную антенну б, выполненную в выде открытого конца лучевода, в

ВЛП 7, в к-ром волна EQА,КДП преобраИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля диэлектрической проницаемости веществ, в частности измерения малых значений диэлектрической проницаемости листовых теплоэащитных материалов, Цель изобретения - повышение. точности при исследовании веществ с малым значением диэлектрической проницаемости.

На чертеже приведена конструкция устройства для осуществления предлагаемого способа определения диэлектрической проницаемости веществ °

Устройство содержит передающий тракт, состоящий из источника 1 излучения, блока 2 питания, волноводно- 20 лучевого перехода 3, поляризатора 4 и излучающей антенны 5 в виде открытого конца лучевода, приемный тракт, состоящий из приемной антенны 6 в виде открытого конца лучевода, волноводно-лучевого перехода 7, детектора

8 СВЧ излучения и индикатора 9. В качестве датчика используется диэлектрический полуцилиндр 10, на плоской поверхности которого размещается ис- 30 следуемый материал 11. Элементы излучающего и приемного тракта за исключением блока 2 питания и индикатора

9 размещены на серийновыпускаемом гониометре ГС-5, причем излучающий тракт установлен на неподвижном, а. приемный тракт на подвижном плече гониометра, sa счет чего обеспечивается возможность изменения угла приема при фиксированном угле падения„

40 эуе rñя B волну цщ прямоугольного в-вода и детектируется СВЧ-детектором о, сигнал с к-рого поступает на цифровой индикатор 9. Для достижения цели измеряют величину угла отражения, и по разности углов падения и отражения пс градуировочным зависимостям определяют значение диэл.проницаемости исследуемого вещества.

1 ил.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения от блока 2 на СВЧ источник 1 излучения последний излучает амплитуцно-модулированные колебания СВЧ диапазона, которые преобразуются в волноводнолучевом переходе 3 из волны Н1прямоугольного волновода в волну д „круглого диэлектрического лучевода.. Преобразованная волна проходит поляризатор

4, содержащий проволочную поляризованную решетку, и излучающей антенной 5 направляется на исследуемый материал 11 через диэлектрический полуцилиндр .10. Отраженный от границы диэлектрическая призма-контролируемый материал" пучок СВЧ излучения попадает через приемную антенну 6, выполненную в виде открытогб конца лученода, в волноводно-лучевой переход 7, в котором волна бН„„круглого диэлектрического лучевода преобразуется в волну Ц„ прямоугольного волновода и детектируется детектором 8

СВЧ, сигнал с которого поступает на цифровой индикатор 9 °

Установив необходимый угол падения СВЧ излучения на образец, путем поворота диэлектрической призмы с конвчролируемым материалом, размещенных на предметном столике гониометра, иэ. менякт угол приема отраженного пучка путем поворота подвижного плеча гониометра и определяют угол приема.при максимальном значении сигнала индика тора 9. Величину угла падения и угла приема при максимальном значении от-, f2446

Составитель А,Лысов г

Редактор 10. Середа Техред И. Попович Корректор В. Бутяга

Заказ 3911/49 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раженного сигнала определяют по встроенным угловым шкалам гониометра. Определив разность между углом падения и углом отражения с помощью расчетных градуировочных зависимостей, наха-g дят величину диэлектрической проницаемости контролируемого материала

11.

Таким образом, предлагаемый способ 1О обеспечивает высокую точность. изме-. рений малых значений диэлектрической проницаемости веществ за счет учета конечной апертуры и вида используемой СВЧ волны, а вследствие этого и 15 учета эффектов, отличных от случая падения плоской волны.

02 4

Формула изобретения.

Способ определения диэлектрической проницаемости веществ, заключающийся в том, что исследуемое вещество облучают электромагнитной волной с гауссовым амплитудным распределением под углом к его поверхности и регистрируют отраженную электромагнитную волну, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при исследовании веществ с малым значением диэлектрической проницаемости, измеряют величину угла отражения и по разности углов падения и отражения по градуировочным зависимостям определяют значение диэлектрической проницаемости исследуемого вещества.