Устройство для контроля диэлектрических материалов Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

о ч

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано в дефектоскопах для неразрушающего контроля неметаллических материалов и изделий из них с помощью радиоволн.

Известно устройство для контроля диэлектрических изделий, содержащее генератор сверхвысокочастотных колебаний, элемент развязки, подключенный к выходу генератора, двойной волноводньй тройник, подключенный к элементу развязки через Е-плечо, антенну, подключенную к первому плечу двойного тройника, опорное плечо, состоящее из переменного аттенюатора и короткозамыкателя и подключенное к второму плечу двойного тройника и детектора индикации, подключенного к Н-плечу двойного тройника 1 .

Однако данное устройство обладает чувствительностью не только к неоднородностям материалу, но и к изменению зазора между антеннами и объектом контроля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля диэлектрических материалов, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенньш входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первый детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй детектор, подключенный к Е-плечу двойного тройника, к симметричным пл чам которого подсоединены две антенны и индикатор 2J.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной чувствительности контроля при испытаниях легковесных слабоконтрастных неметаллических материалов, особенно при недостаточной развязке плеч двойного трои ника. Недостаточная чувствительность обусловлена относительно невысокой крутизной изменения результирующего интерференционного сигнала, являющегося суперпозицией двух основных волн, отраженных от двух сравниваемых участков объекта контроля.

Цель - повышение чувствительности контроля диэлектрических материалов .

Для достижения цели в устройство для контроля диэлектрических материалов, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель подключенный входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первьп детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй детектор, подключенный к Е-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подключены две антенны и индикатор, введены аттенюатор, вход которого подключен к катоду первого детектора, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу аттенюатора, второй вход соединен с анодом второго детектора, а выход сумматора подключен к индикатору.

На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства для контроля диэлектрических материалов.

Устройство содержит генератор 1 сверхвысоких частот, направленный ответвитель 2, первый детектор 3 с идикатором, двойной тройник 4, второй детектор 5, антенны 6, аттенюатор 7, сумматор 8, индикатор 9.

Кроме того, на чертеже показан исследуемый диэлектрический материал 10,

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная энергия от генератора 1 сверхвысоких частот через направленный ответвитель 2, двойной тройник 4 и антенны 6 поступает на исследуемый диэлектрический материал 10. Отраженная от двух различных участков исследуемого диэлектрического материала 10 электромагнитная энергия через антенны 6 поступает обратно через двойной тройник в детектор 5, подключенный к его Е-плечу. Если исследуемый диэлектрический материал 10 однороден, перекос антенн 6 относительно объекта контроля отсутствует и двойной тройник 4 имеет высокую развязку между плечами Е и И, то сигналы, отраженные |от различных участков исследуемого

диэлектрического материала в плече Е, равны по амплитуде и противоположны по фазе, поэтому напряжение на выходе детектора 5 равно нулю.

При неоднородностях в исследуемом диэлектрическом материале 10 сигналы в плече Е не равны по амплитуде и отличаются по фазе на угол не равньй 180 , и поэтому на выходе детектора 5 появится сигнгш разбаланса.

При однородном исследуемом диэлектрическом материале, отсутствии перекоса антенн 6, но недостаточной развязке двойного тройника 4, на выходе детектора 5 появляется напряжение, которое суммируется в сумматоре 8 с противоположным по полярности и равным по амплитуде напряжением поступаемым через аттенюатор 7с детектора 3. Напряжение на выходе сумматора 8 в этом случае равно нулю что эквивалентно повьшению развязки двойного тройника 4. При наличии же неоднородности в исследуемом диэлектрическом материале 10 на выходе детектора Ь появляется напряжение, баланс напряжений на выходе сумматора 8 нарушается и на вход индикатора 9 поступает сигнал, пропорциональный величине неоднородности.

Кроме того, при наличии неоднородностей в исследуемом диэлектрическом материале 10 с появлением и увеличением сигнала в плече Е одновременно уменьшается отраженный сигнал в плече Н, что уменьшает сигнал на выходе детектора 3 и соответственно увеличивает показания индикатора 9, в результате чего повышается чувствительность устройства к малым неоднородностям в исследуемом диэлектрическом материале.

Таким образом, введение сумматора 8, подключенного к разнополярным детекторам 3 и 5, позволяет скомпенсировать напряжение на выходе детектора 5, обусловленное недостаточной развязкой двойного тройника 4, и повысить чувствительность устройства к малым неоднородностям в исследуе-, мом неметаллическом материале.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее генератор сверхвысоких частот, направленный ответвитель, подключенньй входом основного тракта к генератору сверхвысоких частот, первый детектор, подключенный к выходу вторичного тракта направленного ответвителя, двойной тройник, Н-плечо которого соединено с выходом основного тракта направленного ответвителя, второй детектор, подключенный к Е-плечу двойного тройника, к симметричным плечам которого подсоединены две антенны и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, в него введенъ аттенюатор, вход которого подключен к катоду первого детектора, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу аттенюатора, второй вход соединен (Л с анодом второго детектора, а вьгход сумматора подключен к индикатору.