СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ ВНУТРЕННЕГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ Советский патент 1969 года по МПК G01B21/08 G01R27/28 

Отличие описываел1ого способа от известных, например ультразвукового, заключается в том, что трубу 1C внутренним покрытием используют как волиовод и сравнивают на СВЧ ее электрическую длину с электрической длиной трубы, имеющей известные геометрические размеры и известную толщину виутрениего покрытия, и по разности -фаз определяют толщину диэлектрического покрытия.

Измерение разности электрических длин (разности фаз коэффициентов передачи) измеряемой и эталонной труб позволяет сравнительно точно и быстро определить среднюю толщину неметаллического покрытия.

Предлагаемый способ измерения основан на хорошо изученной зависимости фазовой постоянной распространения электромагнитной волны в волноводе от толщины диэлектрической пленки на внутренней поверх ности волновода.

Приведенные в литературе графики зависимости фазовой постоянной от толщины нленки позволяют сделать вывод, что, выбирая соответствующим образом тип волны в волноводе, можно измерять толщину диэлектрического покрытия внутренней поверх1пости металлических труб, рассматриваемых как допредельный волновод, в широком диапазоне длин и диаметров труб и широком диапазоне толщин покрытий,

На чертеже схематически изобралсено устройство для осуществления описываемого способа.

От источника СВЧ-колебаний генератора / энергия вводится в контролируемую трубку 2. В трубе, рассматриваемой как вол1новод, возбуждаются бегущие волны. Тип возбуледения волны выбирается в зависимости от длины и диаметра контролируемой трубы и толщины

покрытия. В каждом случае измерения (то есть для Каждого типоразмера трубы и каждой толщины (Покрытия) может быть подобран оптимальный тин волны так, чтобы получить оптимальную точность контрольной аппаратуры. Тип ВОЛНЫ выбирают такой, чтобы изменение фазы 1ВОЛНЫ, прошедшей через трубу с данным номером сортировочной труппы по контролируемой толщине покрытия, отличалось от изменения фазы волны, прошедшей

через контролируемую трубу со следующим номером сортировочной группы по толщине покрытия, не более, чем на 180°.

Прошедщие через контролируемую трубу колебания СВЧ поступают в фазовый детектор 3, куда подается также опорный сигнал от генератора / через направленный ответвитель 4 и соответствующий элемент 5 сравнения. В качестве элемента сравнения могут быть

СВЧ, линия задерлски СВЧ-Сигналов и эталонная труба.

В качестве эталонной трубы может быть использоваиа труба тех же размеров, но с другой толщиной неметаллического покрытия или без покрытия. Использование эталонной трубы позволяет получить более высокую точность за ,счет компенсации влияния климатических факторов.

Уровень сигнала на выходе фазового детектора зависит Практически только от толщины покрытия, если технология покрытия отработана таким образом, что от трубы к трубе диэлектрическая проницаемость меняется яе слишком сильно. Поэтому, зная диэлектрическую постоянную материала покрытия, длину волны колебаний, возбуждаемых -в трубе и тип этихКолебаний, можно произ-вести градуировку прибора, включаемого на выходе фазового детектора, непосредственно в толщинах покрытия.

Сигнал с выхода фазового детектора может быть использован для сортировочной или управляющей аътоматики.

Предмет изобретения

Способ измерения средней толщины внутраннего диэлектрического покрытия металлической трубы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, измеряют на СВЧ-разность фаз Коэффициентов передачи исследуемой трубы и трубы, имеющей известные геометрические размеры и известную среднюю толщину виутрекнего диэлектрического покрытия, и -по разности фаз определяют толщину диэлектрического покрытия.