Способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности и сокращение времени измерений. Сущность данного способа поясняется устройством, содержащим СВЧ-генератор 1, электрически управляемый СВЧ-аттенюатор 2, передающую и приемную антенны 3 и 6, диэлектрическую призму 4, контролируемый листовой материал 5, датчик 7 сигнала калибровки, СВЧ детектор 8, блок управления 9, индикатор 10, запоминающий блок 11 и блок сравнения 12. В режиме измерения при увеличении диэлектрической проницаемости /ДП/ материала 5 амплитуда сигнала, принимаемого антенной 6, уменьшается за счет смещения максимума отраженной волны от положения, соответствующего максимуму отражения в отсутствии материала 5, совпадающего с осью антенны 6, и тем больше, чем выше ДП материала 5. Значение ДП материала 5 либо связанных с ней физико-механических характеристик определяют по градуировочным зависимостям, либо по индикатору 10. Для уменьшения отражений, влияющих на точность измерения, антенны 3 и 6 заполнены тем же диэлектрическим материалом, из которого изготовлена призма 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С О1 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н Д BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292227/24-09 (22) 31.07.87 (46) 30,08.89. Бюл. Р 32 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.П,Козлов, И.А,Вайнберг и В.А.Приходько (53) 621.317.335.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1296963, кл. G 01 R 27/26, 1984.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1244602, кл. G 01 R 27/26, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения— повьппение точности и чувствительности и сокращение времени измерений, Сущность данного способа поясняется устр-вом, содержащим СВЧ-генератор 1, электрически управляемый СВЧаттенюатор 2, передающую и приемную

„„SU„„! 504623 A 1

2 антенны 3 и 6, диэлектрическую призму 4, контролируемый листовой материал 5, датчик 7 сигнала калибровки, СВЧ-детектор 8, блок 9 управления, индикатор 10, запоминающий блок

11 и блок 12 сравнения, В режиме измерения при увеличении диэлектрической проницаемости (ДП) материала 5 амплитуда сигнала, принимаемого антеннай 6, уменьшается за счет смещения максимума отраженной волны от положения, соответствующего максимуму отражения в отсутствие материала 5, совпадающего с осью антенны 6, и тем больше, чем вьппе ДП материала 5. Значение

ДП материала 5 либо связанных с ней физико-механических х-к определяют по градуировочным зависимостям либо по индикатору 10. Для уменьшения отражений, влияющих на точность измере,ния, антенны 3 и 6 заполнены тем же диэлектрическим материалом, из которого изготовлена призма 4. 2 ил.

3 1504623

Изобретение относится к технике нераэрушающего контроля и может использоваться для измерения параметров диэлектрических материалов с диэлектрической проницаемостью, близкой к единице.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности и сокращение времени измерений. 10

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов; на фиг.2 — градуировочный il5 график, Устройство содержит СВЧ-генератор

1, электрически управляемый СВЧ-аттенюатор 2, передающую антенну 3, диэлектрическую призму 4, например 20 трехгранную, контролируемый листовой материал 5, расположенный на основании диэлектрической призмы 4, приемную антенну 6, датчик 7 сигнала калибровки, СВЧ-детектор 8, блок 9 управ1 ления, индикатор 10, запоминающий блок 11 и блок 12 сравнения, Способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов реализуется следующим образом, 30

Энергия от СВЧ-генератора 1 через электрически управляемый аттенюатор

2 поступает в передающую антенну 3 и через призму 4 направляется на границу раздела призма 4 — контролируемый материал 5 под углом Ц, Угол 9 исходя из диэлектрической проницаемости материала призмы 4 и диапазона изменения диэлектрической проницаемос-. ти.контролируемого листового материа- 40 ла 5 выбирается таким образом, чтобы он был равен или близок к критическому для максимального измеряемого значения диэлектрической проницаемости Отраженный сигнал принимается при-45 приемной антенной 6, расположенной ненеподвижно на боковой грани призмы 4, в положении, соответствующем максимуму отражения при отсутствии контролируемого материала 5, детектируется

СВЧ-де гектором 8 и поступает на вход программируемого блока 9 управления, На второй вход блока 9 поступает сигнал от датчика 7. Блок 9 управления осуществляет обработку принимаемых сигналов и выдает управляющие и информационные сигналы, поступающие на вход индикатора 10 в режиме измерения и на вход запоминающего блока 11 и блока 12 сравнения в режиме калибровки, Перед началом измерений при отсутствии контролируемого материала 5 (E, 1) проводится калибровка устройства, При этом выбранная амплитуда сигнала записывается в запоминающий блок 11, В процессе проведения измерений при каждом снятии контролируемого материала 5 с основания призмы 4 на выходе датчика 7 калибровки появляется сигнал, под действием которого блок 9 управления подает на один из входов блока 12 сравнения текущее значение сигнала, а на другой вход — сигнал с выхода запоминающего блока 11. При отклонении амплитуды измеряемого сигнала от записанного в режиме калибровки уровня на выходе блока 12 сравнения появляется сигнал управления, поступающий на электрический вход СВЧ-ат тенюатора 2, и уровень калибровки автоматически восстанавливается, В режиме измерения при увеличении диэлектрической проницаемости контролируемого материала 5 амплитуда сигнала, принимаемого неподвижной антенной б,,уменьшается за счет смещения максимума отраженной волны от положения, соответствующего максимуму отражения в отсутствие контролируемого материала 5, совпадающего с осью приемной антенны 6, тем больше, чем выше диэлектрическая проницаемость материала 5.

Значение диэлектрической проницаемости материала 5 либо связанных с ней физико-механических характеристик определяют по градуировочным за= висимостям (фиг.2) либо непосредственно по индикатору 10, если он проградуирован в значениях измеряемой величины с учетом градуировочной зависимости.

Для уменьшения отражений, влияющих на точность измерения, передающая и приемная антенны 3 и 6 заполне ны тем же диэлектрическим материалом, из которого изготовлена призма 4, Ф о р м у л а и s о б р е т е н и я

Способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов, заключающийся в облучении контролируемого листового материала электромагнитной волной под углом к его поверхности с помощью диэлектрической призмы, расположенной на его по-

А, omit.

f,О

0,5

Ехв„е 8М

f,0

Составитель Р,Кузнецова

Редактор И. Рыбченко Техред M.дидик: Корректор Н.Борисова

Заказ 5249/47 Тираж 714. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР-

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1504623 6 верхности, и прием отраженной элек- ны ведут в направлении, соответствуютромагнитной волны, о т л и ч а ю щем максимуму отражения в отсутствие щ и и с..я тем, что, с целью повыще- контролируемого листового материала, ния точности и чувствительности и . измеряют амплитуду принятой отраженсокращения времени измерений, угол

5 ной волны в присутствии контролируеоблучения выбирают равным критичес- мого листового материала и по градуикому для контролируемого листового ровочной зависимости, связывающей материала с максимальным значением амплитуду отраженной волны и дизлек" диэлектрической проницаемости, при- 10 трическую проницаемость, определяют ем отраженной электромагнитной вол- искомый параметр.