Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий Советский патент 1983 года по МПК G01N22/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов и изделий с помощью сверхвысокочастотных средств и может быть использовано для контроля дефектов в слоистых изделиях из диэлектриков с высокими диэлектрическими потерями.

Известно устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, антенную систему, детектор и индикатор 1 .

Вся информация о наличии дефектов в материале содержится в измерениях коэффициента отражения СВЧ излучения 5 от контролируемого материала. При высоких диэлектрических потерях контролируемого материала чувствительность устройства к дефектам низка.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор и волноводный узел

излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного волноводного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два волновода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двойного волноводного тройника подключен детектор 2 3«

Однако известное устройство имеет низкую чувствительность измерений в случае контролируемых материалов с высокими диэлектрическими потерями.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор, первый волноводный узел излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного волноводного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два вол новода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двои ного волноводного тройника подключен детектор, введены второй волноводный узел излучения и приема, два модулятора, сумматор и четыре резонансных усилителя, причем второй волноводный узел излучения и приема располохен с другой стороны контролируемого мате риала симметрично первому, входные плечи каждого волноводного узла излучения и приема соединены соответствен НО через первы,й и второй модуляторы выходом генератора сверхвысоких частот, а выходы детекторов каждого из волноводных узлов излучения и приема соединены с входами сумматора соответственно через первый и второй резонансные усилители, и через третий и четвертый резонансные усилители с первым и вторым входами индикатора, который выполнен трехканальным, при этом выход сумматора соединен с третьим входом индикатора. На чертеже приведена конструкция устройства для контроля диэлектрических материалов и изделий. Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий содержит генератор 1 сверхвысоких частот, индикатор 2, волноводные узлы 3 и ( излучения и приема с дет.екторами ij и 6 модуляторы 7 и 8, сумматор 9, резонансные усилители 10-13, а также вентили I и 15« Устройство работает следующим образом. Сверхвысокочастотная мощность от генератора 1 промодулированная модуля торами 7 и 8, питающимися от генерато ров 16 и 17 на частотах f и „ соот ветственно, поступает в питающие плечи волноводных узлов 3 и излучения и приема. В волноводных узлах 3 и t, выполненных на базе двойных волноводных тройников, осуществляется деление пополам поступившей мощности и ее излучение через выходные плечи в сторону контролируемого материала 18. При отсутствии дефекта в контролируемом материале 18 отраженная и прошедшая через контролируемый материал 18 мои| ность, поступающая в выходные плечи каждого из волноводных узлов 3 и i излучения и приема, компенсируется в сигнальных плечах двойных волнооодных тройников, а сигналы на детекторах 5 и 6 не выделяются. При наличии дефекта под одним из плеч волноводных узлов 3 и 4 излучеи приема на детекторах 5 и 6 сигниянальных плеч выделяются сигналы, промодулированные на частотах f и „ При этом с детектора 5 волноводного узла 3 через резонансный усилитель 13, настроенный на частоту f , на индикатор 2 поступает сигнал, пропорциональный разности мощностей, отраженных от дефектного и бездефектного участков в сторону волноводного узла 3. Через резонансный усилитель 10, настроенный на частоту « один из входов сумматора 9 поступает сигнал, пропорциональный разности мощностей, прошедших через дефектный и бездефектный участки в сторону волноводного узла 3 который суммируется с аналогичным сигналом, выделенным на детекторе 6 волноводного узла k и прошедшим через резонансный усилитель 11, настроенный на частоту f . Сигнал, пропорциональный разности мощностей, отраженных в сторону волноводного .узла 4 от дефектного и бездефектного участков, через резонансный усилитель 12, настроенный на частоту 2 поступает на второй вход индикатора 2. Предлагаемое устройство позволяет одновременно выделять многопараметрическую информацию о наличии дефекта, которая содержится как в изменении коэффициентов отражения в одну и другую сторону, так и в коэффициенте пропускания, что повышает чувствительность контроля„ Кроме того, наличие такой информации ггозволяет судить об относительном расположении дефекта к границам изделия и его размерах. Формула изобретения Устройство для контроля диэлектрических материалов и изделий, содержащее генератор сверхвысоких частот, индикатор, первый волноводный узел излучения и приема, расположенный с одной стороны контролируемого материала и выполненный в виде двойного волноводного тройника, продолжения выходных плеч которого образуют два волновода, параллельных друг другу и направленных в сторону контролируемого материала, а к сигнальному плечу двойного волноводного тройника подключен