Способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

Фи.1

3150А6

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

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности и сокращение времени измерений.

На фиг,1 приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов; на фиг,2 -.градуировочный график,

Устройство содержит СВЧ-генератор 1, электрически управляемьш СВЧ-ат- тенюатор 2, передающую антенну 3, диэлектрическую призму 4, например трехгранную, контролируемьй листовой материал 5, расположенный на основании диэлектрической призмы 4, приемную антенну 6, датчик 7 сигнала калибровки, СВЧ-детектор 8, блок 9 управ- ления, индикатор 10, запоминающий блок 11 и блок 2 сравнения.

Способ определения диэлектрической проницаемости листовых материалов реализуется следующим образом.

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 - контролируе- мый материал 5 под углом 0 . Угол б исходя из диэлектрической проницаемости материала призмы 4 и диапазона изменения диэлектрической проницаемоети.контролируемого листового материала 5 выбирается таким образом, чтобы он бьш равен или близок к критическому для максимального измеряемого значения диэлектрической проницаемости. Отраженный сигнал принимается при приемной антенной 6, расположенной ненеподвижно на боковой грани призмы 4, в положении, соответствующем максимуму отражения при отсутствии контролируемого материала-5, детектируется СВЧ-деГектором 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 управлякяцие и информационные сигналы, поступающие на вход индикатора 10 в режиме измерения и на вход запоминающего блока 1

и блока 12 сравнения в режиме калибровки. Перед началом измерений при отсутствии контролируемого материала 5 () проводится калибровка усройства. При этом выбранная амплитуд сигнала записьтается в запоминающий блок 11. Б 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 н выходе блока 12 сравнения появляется сигнал управления, поступающий на электрический вход СВЧ-ат тенюатора 2 и уровень калибровки автоматичес- ки восстанавливается,

В режиме измерения при увеличении диэлектрической проницаемости контролируемого материала 5 амплитуда сигнала, принимаемого неподвижной антенной 6,; уменьшается за счет смещения макси «)ума отраженной волны от положенияJ 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 про- градуирован 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 Формула изобретения

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 по5

верхности, и прием отраженной электромагнитной волны, отличаю- щ и и с...я тем, что, с целью повьше нля точности и чувствительности и сокращения времени измерений, угол облучения выбирают равным критическому для контролируемого листового материала с максимальным значением диэлектрической проницаемости, прием отраженной электромагнитной вол04623

ны ведут в направлении, соответствующем максимуму отражения в отсутствие контролируемого листового материала, измеряют амплитуду принятой отраженной волны в присутствии контролируемого листового материала и по градуи- ровочной зависимости, связьгоающей амплитуду отраженной ввдны и диэлек- Q трическую проницаемость, определяют искомый параметр.

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.

/.

отм, 1,0

0,5

Фиг. 2

епт

onm ix i osBo

((f/

Qnm

Вх

такс

ix