Устройство для активного контроля толщины диэлектрических изделий Советский патент 1977 года по МПК B23Q15/04 

1

Устройство относится к области контроля толщины диэлектрических изделий пепосредственно в процессе их механической обработки.

Известно микроволновое устройство для измерения толщины диэлектрических изделий и покрытий.

Оно включает в себя размещенные на едином основании СВЧ генератор и микроволновый интерферометр, выполненный па двойном волноводном тройнике, одно из плеч которого является приемно-излучающей антенной, а также соединенные последовательно с выходом детектора интерферометра усилитель низкой частоты и индикатор.

Однако при использовании этого устройства в одном из технологических циклов обработки изделий невозможен активный контроль толщины непосредственно в зоне обработки вследствие пространственного разнесения измерительного устройства и обрабатывающего инструмента и усложнен в связи с этим технологический цикл обработки и контроля толщины изделий.

Целью изобретения является осуществление активного контроля толщины диэлектрического изделия.

Для этого приемно-излучающая антенна выполнена в виде круглого волновода с возможностью вращения вдоль продольной оси

и снабжена обрабатывающим инструментом, например фрезой, размещенным на ее выходном конце, а к выходу усилителя низкой частоты подключен блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом усилителя низкой частоты, а второй - с блоком опорного напряжения. Кроме того, усилитель мощности, соединенный с выходом блока сравнения, подключен к реверсивному двигателю, кинематически связанному с основанием интерферометра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство содержит размещенные на едином основании I СВЧ генератор 2 и микроволновый интерферометр, выполненный на двойном волноводном тройнике 3, одно из плеч которого подключено к выходу генератора, а другое, ортогональное первому, оканчивается детекторной секцией 4, образуя индикаторное плечо интерферометра. Следующая симметричная пара плеч образует рабочее плечо и опорное. В опорное плечо включены переменный аттенюатор 5 и реактивный порщень 6. Рабочее плечо с переменным фазовращателем 7 оканчивается круглым волноводом 8, имеющим возможность вращения вдоль продольной оси, с обрабатывающим инструментом (фрезой) 9 на конце.

Устройство содержит также подключенный к

выходу детекторной секции 4 усилитель низкой частоты 10, один выход которого соединен с индикатором 11, а другой - с блоком сравнения 12, блок опорного напряжения 13, подключенный к второму входу блока сравнения 12, и усилитель мощности 14, вход которого связан с выходом блока сравнения, а выход - с реверсивным двигателем 15, кинематически связанным с основанием интерферометра 1.

Работает устройство следующим образом.

Энергия колебаний от генератора 2 делится с помощью двойного тройника 3 интерферометра между его опорным и рабочим плечами. Отраженные от концов этих плеч волны сравниваются на СВЧ детекторе в детекторной секции 4. Перед началом работы для увеличения чувствительности интерферометра необходимо сбалансировать рабочее и опорное плечи. Для этого выход приемно-излучающей антенны, т. е. круглого волновода 8 с обрабатывающим инструментом 9, закорачивают на металлическое зеркало и с помощью аттенюатора 5 и поршня 6 опорного канала добиваются минимума сигнала на СВЧ детекторе секции 4, после чего на место закорачивающего зеркала перед антенной помещают контролируемый материал. Сигнал разбаланса рабочего и опорного плеч, выделяемый на СВЧ детекторе секции 4, поступает на вход усилителя низкой частоты 10, а затем на один из входов блока сравнения 12. На второй вход этого блока подается опорное напряжение, соответствующее номинальному значению толщины контролируемого изделия. При отклонении толщины от номинала в большую или меньшую сторону на выходе блока сравнения 12 выделяется положительный или отрицательный разностный сигнал, который после усиления по мощности поступает на реверсивный двигаТеЛь 15 для управления подачей обрабатывающего инструмента - фрезы 6. Между круглым волноводом 8 и неподвижной частью рабочего плеча волноводного тройника 3 имеется постоянный зазор, не препятствующий распространению электромагнитных воли симметричного типа.. Вращение круглого волновода 8 с жестко укрепленным на его конце обрабатывающим

инструментом 9 осуществляется любым известным способом. Контролируемое изделие перемещается линейно в направлении, перпендикулярном к оси излучения антенны, либо линейно перемещается основание интерферометра 1.

Формула изобретения

Устройство для активного контроля толщины диэлектрических изделий, включающее СВЧ генератор с микроволновым интерферометром, выполненным на двойном волноводном тройнике, одно из плеч которого является приемно-излучающей антенной, и соединенные последовательно с выходом детектора интерферометра усилитель низкой частоты и индикатор, отлил ающееся тем, что, с целью осуществления активного контроля толщины диэлектрического изделия, антенна

выполнена в виде круглого волновода с возможностью вращения вдоль продольной оси и снабжена обрабатывающим инструментом, например фрезой, размещенным на ее выходном конце, а к выходу усилителя низкой

частоты подключен блок сравнения, второй вход которого соединен с блоком опорного напряжения, причем соединенный с выходом блока сравнения усилитель подключен к реверсивному двигателю, кинематически связанному с основанием интерферометра. oQdi о -н-В