Способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов Советский патент 1978 года по МПК G01N23/24 

(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

2

Устройство, реализующее предложенный способ, содержит генератор волн СВЧ 1, волноводные тракты 2, разветвитель 3, рефлектометры 4, индикаторы 5 рефлектометров, антенну 6 , неноляризоваиного СВЧ-излучения, антенну 7- поляризованного СВЧ-излучения, переходное вращающееся волноводное сочленение 8, исследуемый диэлектрический материал 9, находящийся в кювете 10 с плоским дном, прозрачным для волн СВЧ, опорную раму 11 для кюветы 10, поглощающую 12 и отражающую,13 подложки, основание 14 для крепления и поворота подложек 12 и 13.

Для осуществления предложенного ctioсоба с помощью указанного устройства включают генератор СВЧ волн 1 и, не вводя исследуемый диэлектрический материал 9, а только кювет 10 и подложки 12 и 13, убеждаются в изменении коэффициентов стоячей волны (КСВН), измеряемых по индикаторам 5 рефлектометров 4, в зависимости от поочередного введения поглощающей 12 или отражающей 13 подложек.

Повернув антенну поляризованного СВЧизлучения 7 на 90°, убеждаются в отсутствии изменения КСВН при помещении однотип--. ных подложек.

Вводят исследуемый диэлектрический материал 9 и определяют КСВН как для канала, с поляризованным СВЧ-излучением, так и для канала с неполяризованным СВЧ-излучением при введении поглощающей 12 и отражающей 13 подложек.

По полученным значениям КСВН вычисляют коэффициенты отражения, используя уравнение

G-1

о - О - д.

(ij G-M где G - значение КСВН. Затем определяют известнььм способом величины коэффициентов отражения поляризованных волн СВЧ одного (,) и другого (,У ), перпендикулярного первому, направлений в диэлектрическо.м материале.Э, с учетом коэффициента пропускаемости, для чего используется уравнение Л, 1ГЛ..+ -Vf(As.+ A;)Яи«-1.,- коэффициент отражения, получае мый при введении под контролируемый .материал поглощающей подложки; - коэффициент отражения подложки, получаемый при отсутствии контролируемого .материала. Значение коэффициента пропускаемости г определяется известным методом из уравнения .5(l+R,f), (3) 1де R;6V - коэффициент отражения, соответствующий КСВН при введении отражаюи,ей подложки.

По показаниям индикатора рефлектометра, установленного в канале с неполяризованны.м СВЧ-излучением, аналогично определяют коэффициент отражения диэлектрического материала 9 при использовании неполяризованного СВЧ-излучения.

Зная величины коэффициентов отражения поляризованных ( и ,) и неполяризованных () волн СВЧ определяют соответствующие разности между коэффициентами отражения (З,, - р и Ро-Р, по отношению которых судят о величине ориента1ши волокон в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. о механической анизотропии диэлектрического материала 9, ;)авной

Р Р II ff

(4)

а 1

/Л- Л

Предложенный способ обеспечивает высокую точность измерений, так как в нем у.читывается влияние влажности диэлектрического материала на интенсивность отражения волн СВЧ, что достигается применением поляризованного и неполяризованного СВЧизлучения одной и той же длины волны.

Поскольку в основе предложенного способа лежат относительные измерения одних и тех участков диэлектрического материала, обеспечивается высокая достоверность измерения механической анизотропии диэлект|)пческого материала вне зависимости от изменения его .химических и других свойств. Формула изобретения Способ неразрущающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов, основанный на измерении коэффициентов отражения поляризованных волн сверхвысокой частоты для двух взаимно перпендикулярных направлений, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности контроля, диэлектрический материал дополнительно облучают неполяризованными волна.ми той же частоты, что и поляризованные определяют коэффициенты отражения неполяризованных волн, находят разности коэффициентов отражения для поляризованнь1х и неполяризованных волн и по отнощению этих разностей для двух взаимно-перпендикулярных направлений судят об анизотропии диэлектрического материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. D 21 F 1/64, 1974.