Способ измерения средней толщины внутреннего диэлектрического покрытия металлической трубы

 

О П ЙСХ"Н

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рвслуслкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

3 а явлено 05.Х.1966 (№,1105446/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.IX.1969. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 23.IV.1970

Кл. 21а<, 71

42Ь, 12 03

МПК G 01г

G 01b

Комитет оо делам изаоретеиий и открытий

flpH Совете Мииистров

СССР

УДК 531 717.11:

621.317.373 (088.8) Авторы изобретения В. М. Кузнецов, Э. И. Вайнберг, В. А, Павельев и Л. Г. Дубицкий

Научно-исследовательский институт иитроскопии

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ТОЛЩИ НЫ ВНУТРЕННЕГО

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ

Отличие описываемого способа от известных, например ультразвукового, заключается в том, что трубу ic внутренним покрытием используют как волновод и сравнивают на СВЧ ее электрическую длину с электрической дли- 5 ной трубы, имеющей известные геометрические размеры и известную толщину внутреннего покрытия, и по разности фаз определяют толщину диэлектрического покрытия.

Измерение разности электрических длин 10 (разности фаз коэффициентов передачи) измеряемой и эталонной труо,позволяет срав-нительно точно и быстро определить среднюю толщину неметаллического покрытия.

Предлагаемый способ измерения основа и 15 на хорошо изученной зависимости фазовой постоянной распространения электромагнитной волны в волноводе от толщины диэлектрической пленки на внутренней поверхности вол.новода. 20

Приведенные в литературе графики зависимости фазовой постоянной от толщины пленки позволяют сделать вывод, что, выбирая соответствуютцим:образом тип волны в волноводе, мажино измерять толщину диэлектрического 25 покрытия внутрен|ней поверх ности металлических труб, рассматриваемых как допредельный волновод, в .широком диапазоне длин и диаметров труб и широком диапазоне толщин покрытий. 30

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления описываемого способа.

От источника СВЧ-колебаний генератора 1 энергия вводится в контролируемую трубку 2.

B трубе, рассматриваемой как волновод, возбуждаются бегущие вол|ны. Тип возбуждения волны выбирается в зависимости от длины и диаметра контролируемой трубы и толщины покрытия. В каждом случае измерения (то есть для каждого типоразмера трубы и каждой толщины, покрытия) может быть ттодобран оптимальный тип волчины так, чтобы получить оптимальную точность контрольной аппаратуры. Тип волны выбирают такой, чтобы изменение фазы (BQJIiHbI, прошедшей через трубу с данным .номером сортировочной группы по контролируемой толщи не покрытия, отличалось от изменения фазы волны, прошедшей через контролируемую трубу со следующим номером сортировочной группы по толщине покрытия, не более, чем на 180 .

Прошедшие через контролируемую трубу колебания СВЧ поступают в фазовый детектор 8, куда подается также опорный сигнал от генератора 1 через направленный ответвитель 4 и соответствующий элемент 5 сравнения.

В качестве элемента сравнения могут быть использовань| аттенюатор с фазовоащателем

253188

Составитель Л. Руоинчик

Техред А. А. Камышникова

Редактор В. Кузнецов

Корректоры: А. Абрамова и М. Коробова

Заказ 289/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

СВЧ, линия задержки СВЧ-сигналов и эталонная труба.

В качестве эталонной трубы может быть использована труба тех же размеров, но с другой толщиной неметаллического покрытия или оез покрытия. Использование эталонной трубы позволяет получить более высокую точность за,счет компенсации влияния климатических факторов.

Уровень сигнала на выходе фазового детектора зависит практически только от толщины покрытия, если тех|нология покрытия отработа на таким образом, что от трубы к трубе диэлектрическая проницаемость меняется не слишком сильно. Поэтому, зная диэлектрическую посT05IHIHую материала покрытия, длину волчины колебаний, возбуждаемых в трубе и тип этих колебаний, можно произвести градуировку прибора, включаемого на выходе фазового детектора, непосредственно в толщи нах покрытия.

Сигнал с выхода фазового детектора может

5 быть использован для сортировочной или управляющей автоматики.

Предмет изобретения

Способ измерения средней толщины внут10 раннего диэлектрического покрытия металлической трубы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, измеряют на

СВЧ-разность фаз:коэффицивнтов передачи исследуемой труоы и трубы, имеющей извест15 ные геометрические размеры и известную среднюю толщину внутреннего диэлектрического покрытия, и по разности фаз определяют толщину диэлектрического покрытия.