Способ измерения толщины диэлектрического изделия Советский патент 1988 года по МПК G01B17/02 

со

05 4:

00 Од 00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества и определения толщины диэлектрических изделий. Цель изобретения - повьшение точности измерений за счет уменьшения погрешности изменения расстояния от излучателей до изделия. В изделие 10 сначала излучают электромагнитные волны и принимают отраженные. Затем в изделие излучают ультразвуковые волны преобразователем 6 с характеристикой направленности, идентичной характеристике направленности электромагнитной антенны 3, из той же точки и в том же направлении, что и при излучении электромагнитных волн. Также принимают отраженные ультразвуковые волны и измеряют моорчости отраженных ультразвуковых и электромагнитных волн. О толщине изделия судят по отношению измеренных величин. 1 ил. i (Л

11364868

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промьгашенности для неразрушающего контроля качества и определения толщины стенок диэлектрических изделий. R

Цель изобретения - повьшение точности измерений за счет уменьшения погрешности от изменения расстояния излучателей до изделия.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит генератор 1 электромагнитных волн, подключенный

d - толщина изделия;

j Я;

- диэлектрическая проницаемость А - длина волны; 11 7i коэффициенты Френеля.

Для совмещения положения ультразвукового приемно-передающего элемента с антенной электромагнитных волн 10 после измерения мощности отраженного электромагнитного сигнала антенну 3 смещают в сторону, а на ее место устанавливают приемно-передающий преобразователь 6 ультразвуковых волн, через циркулятор 2 к антенне 3, при- 5 Характеристику направленности преоб- чем второй выход циркулятора подклю- разователя 6 ультразвуковых волн чен к детектору 4, генератор 5 ульт- выбирают идентичной характеристике развука, подключенный к приемно-пере- дающему преобразователю 6 ультразвуковых волн, подключенному к детектору 2о ра 5 подают на приемно-передающий 7. Выходы детекторов 4 и 7 подключены преобразователь 6, излучают и прини- к первому .и второму входам блока 8 вычисления отношения, выход которого подключен к индикатору 9. Напротив

антенны 3 и преобразователя 6 разме- 25 измеряют его мощность, значение кото- щается измеряемое изделие 10.рой подают на второй вход блока 8 вынаправленности антенны.

Ультразвуковой сигнал от генерато-

мают отраженные от изделия 10 ультразвуковые волны. С преобразователя 6 сигнал поступает на детектор 7, где

Способ осуществляют следующим образом.

Электромагнитное излучение от генератора 1 подают к антенне 3, фор- мирующей узкий измерительный пучок электромагнитных волн. Этот пучок отражается от объекта и попадает на антенну 3, откуда через циркулятор 2 подается на детектор 4 электромаг-

нитных волн, сигнал которого пропор ционапен мощности принятого излучения. С детектора 4 сигнал подают на первый вход блока 8 вычисления отношения. Мощность поступающего на антенну 3 пучка электромагнитных волн пропорциональна величине 1

- 35

40

где f ,( в) - характеристика направленности приемно-передающего преобразователя 6 ультразвука. Отношение мощностей отраженных электромагнитных и ультразвуковых волн пропорционально величине

/DfA /2 1

-- (d)/ П(ё;т

PI - (2r)J f ,(0.)/R(d)/SПри f,(e,) f,(e,), т.е. иденгде г - расстояние от фазового центратичности характеристик направленности

антенны до точки зеркального ультразвукового преобразователя 6

отражения;и электромагнитной антенны 3, получим f,(б - характеристика направленности антенны 3 электромагнитного

поля;-п

.-СП положение измеряемого изделия 1U от&„ - направление на точку зеркаль-

носительно антенны 3. что позволяет

ного отражения;

- обобщенньп коэффициент Френеля, равный

Rn+Rijl- T+R

R(d)

R(d)

.nR,n

55

p

-- )/, т.е. на результаты измерений не оказывают влияние местоносительно антенны 3, что позволяет увеличить точность измерений толщины изделия.

Формула изобретения

где

V

d - толщина изделия;

j Я;

- диэлектрическая проницаемост А - длина волны; 11 7i коэффициенты Френеля.

Для совмещения положения ультраукового приемно-передающего элемен с антенной электромагнитных волн сле измерения мощности отраженного ектромагнитного сигнала антенну 3 ещают в сторону, а на ее место уснавливают приемно-передающий преразователь 6 ультразвуковых волн, рактеристику направленности преоб- зователя 6 ультразвуковых волн бирают идентичной характеристике 5 подают на приемно-передающий еобразователь 6, излучают и прини-

Для совмещения положения ультразвукового приемно-передающего элемента с антенной электромагнитных волн после измерения мощности отраженного электромагнитного сигнала антенну 3 смещают в сторону, а на ее место устанавливают приемно-передающий преобразователь 6 ультразвуковых волн, Характеристику направленности преоб- разователя 6 ультразвуковых волн выбирают идентичной характеристике ра 5 подают на приемно-передающий преобразователь 6, излучают и прини-

направленности антенны.

Ультразвуковой сигнал от генерато-

Для совмещения положения ультразвукового приемно-передающего элемента с антенной электромагнитных волн после измерения мощности отраженного электромагнитного сигнала антенну 3 смещают в сторону, а на ее место устанавливают приемно-передающий преобразователь 6 ультразвуковых волн, Характеристику направленности преоб- разователя 6 ультразвуковых волн выбирают идентичной характеристике ра 5 подают на приемно-передающий преобразователь 6, излучают и прини-

мают отраженные от изделия 10 ультразвуковые волны. С преобразователя 6 сигнал поступает на детектор 7, где

числения отношения. Мощность отраженного ультразвукового сигнала пропорциональна величине

1

Р, - ((,.

35

40

где f ,( в) - характеристика направленности приемно-передающего преобразователя 6 ультразвука. Отношение мощностей отраженных электромагнитных и ультразвуковых волн пропорционально величине

/DfA /2 1

-- (d)/ П(ё;т

и электромагнитной антенны 3, получи

-п

p

-- )/, т.е. на результаты измерений не оказывают влияние место

носительно антенны

55

носительно антенны увеличить точность изделия.

Формула из

Способ измерения толщины диэлектрического изделия, заключающийся в том, что на изделие излучают электро313648684

принимают отражен-магнитной антенны, из той же точки

ные от изделия волны, по параметрами в том же направлении, что и при

которых судят о толщине изделия, о т-излучении электромагнитных волн, приличающийся тем, что, с це- снимают отраженные от изделия ультралью повышения точности, дополнитель-звуковые волны, измеряют мощности

но на изделие излучают ультразвуковыеотраженных электромагнитных и ультволны преобразователем с характерис-развуковых волн, а о толщине изделия

тикой направленности, идентичной ха-судят по отношению измеренных велирактеристике направленности электро- ючин.