Способ градуировки дефектоскопа приповерхностных расслоений в изделиях из диэлектриков Советский патент 1992 года по МПК G01N22/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для создания дефектоскопов электромагнитного контроля толщины и местоположения приповерхностных дефектов в виде плоских расслоений в композиционных диэлектрических материалах.

Известен способ градуировки дефектоскопа глубины залегания в изделиях из диэлектриков, заключающийся в том, что от одного или двух излучателей СВЧ-ко- лебания направляются по нормали к поверхности объекта контроля, после взаимодействия с ним фиксируют отраженный сигнал и по изменению сигнала судят о наличии дефекта и глубине его залегания.

Известный способ позволяя надежно обнаруживать различные типы дефектов, в

том числе наиболее опасные для полимерно-композиционных материалов - расслоения, не позволяет одновременно определять их местоположение - глубину залегания и толщину расслоения

Данный способ наиболее близок к предлагаемому и принимается за прототип

Цель изобретения - упрощение градуировки дефектоскопа толщины и глубины местоположенияприповерхностныхрасслоений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе градуировки дефектоскопа приповерхностных расслоений в изделиях из диэлектриков, заключающемся в облучении эталонного образца электромагнитной волной, измерении коэффициента отраже-ния и определении зависимости коэффициента

|

-ч4

4 ГО

со

s|

отражения от глубины залегания и толщины расслоения, в качестве эталонного образца используют бездефектный образец, на поверхности которого установлены пластины различной толщины на подпорках, которые изготовлены из того же материала, что и бездефектный образец, а зависимость коэффициента отражения от глубины залегания и тола1ины расслоения определяют путем облучения пластин различной толщины и изменения высоты подпорок соответственно.

На фиг. 1 и 2 показаны схема одного из вариантов устройства, реализующего предложенный способ и пример годографов для типичного объекта контроля.

Устройство состоит из генератора СВЧ- колебаний 1, узла 2 разделения излучаемого и принимаемого сигналов, приемно-излуча- ющей антенны 3, диэлектрической линзы 4, пластин 5 различной толщины, подпорок 6, бездефектного образца 7, диэлектрической подложки 8, блока 9 регистрации.

Электромагнитные волны СВЧ-диапа- зона из генератора 1 направляют в узел 2 разделения излучаемого и принимаемого сигналов и далее к приемно-излучающей антенне 3, в раскрыве которой расположена линза 4, трансформирующая их в плоский фронт. Далее волны попадают на пластины 5, расположенные на подпорках 6 фиксиро- ванной высоты d. Перемещая пластины различной толщины на пути волн, можно получать различную глубину местоположения расслоения h. Отраженные от системы: пластины 5, воздушное пространство, бездефектный образец 7 и подложка 8 электромагнитные волны поступают в антенну 3 через линзу 4 и далее на узел 2 разделения, после чего происходит их регистрация в блоке 9.

и

В качестве иллюстрации на фиг. 2 представлены годографы комплексного коэффициента отражения V (ReV и ImV - его действительная и мнимая составляющие)

5 при перпендикулярном зондировании плоской электромагнитной волной частоты 40 ГГц диэлектрической-пластины толщиной в бездефектном состоянии 2 см, расположенной на толстой диэлектрической под10 ложке. Относительные диэлектрические проницаемости и тангенсы угла потерь пластины и подложки имеют следующие значения: Ј1 4; Ј2 5; tgdi 0,02; 0,5. Приповерхностные расслоения толщи15 ной d залегают в пластине на глубинах h, изменяющихся от 0,25 до 2,25 мм. Полученные годографы, а также годографы для других случае показывают, что для приповерхностных тонких расслоений мож20 но получать однозначную информацию О глубине расположения и толщине расслоений.

Формула изобретения Способ градуировки дефектоскопа при25 поверхностных расслоений в изделиях из диэлектриков, заключающийся в облучении эталонного образца электромагнитной волной, изменении коэффициента отражения и определении зависимости коэффициента 30 отражения от глубины залегания и толщины расслоения, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве эталонного образца используют бездефектный образец, на поверхности которого установ35 лены пластины различной толщины на подпорках, которые изготовлены из того же материала, что и бездефектный образец, а зависимость коэффициента отражения от глубины залегания и толщины расслоения

40 определяют путем облучения пластин различной толщины и изменения высоты подпорок соответственно.

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике применительно к дефектометрии композиционных диэлектрических материалов. Сущность изобретения: на пути ллоских электромагнитных волн к бездефектному образцу устэ- навливают на подпорках пластины различной толщины, изготовленные, как и подпорки, из того же материала, что и бездефектный образец. Изменяя толщину пластин и используя подпорки различной высоты, получают однозначные зависимости в виде эталонных годографов коэффициента отражения от толщины и местоположения приповерхностных расслоений. 2 ил. Ј

1.5

-0

&8,75м.

JmV

-0,4

Фие.2.