Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля геометрической или электрической (фазовой) толщины изделий из диэлектрических материалов (диэлектрические покрытия на любой металлической основе, на диэлектрической основе при разных диэлектрических свойствах, диэлектрические стенки).
Известны способы неразрушающих испытаний диэлектрических объектов, например оптический. Этот способ заключается в контроле отношения интенсивностей двух световых потоков: опорного и отраженного от объекта 1.
Поток электромагнитного излучения направляют на контролируемый объект и из излучаемого потока выделяют опорный поток. В этом способе измеряемое отношение двух интенсивностей будет зависеть от их абсолютных уровней вследствие нелинейности преобразующих низкочастотных цепей.
Наиболее близким к описываемому изобретению но технической сущности и достигаемому результату является способ контроля толщины диэлектрических изделий, заключающийся в том, что отраженный от объекта контроля сигнал сравнивают в амплитудно-фазовом дискриминаторе с опорным сигналом той же частоты i :1ол ча;ст градуировочную зависимость величины выходного сигнала от контролируемого параметра 2 .
В этом методе выходной сигнал градуируется в значениях измеряемого параметра с учетом постоянства прочих факторов.
Указанный способ обладает сущее гнойным недостатком; крутизна градуировочной зависимости не является, как это требуется для сохранения высокой точности, гюетоянной величиной, так как она зависит от изменений мощности СВЧ генератора, параметров СВЧ диода, темиературных нестабильностей различных узлов. Практически у.меньшение крутизны приводит к снижению чувствительности и в основном к еущеетпенной ошибке измерений.
Целью изобретения является повышен,: точности и надежности контроля толщиш. диэлектрических изделий.
Для достижения поставленной це.ii;iii;oизводят фазовую модуляцию отраженного от объекта контроля сигнала, иое.те сравлч ния в амплитудно-фазовом дискриминаторе разделяют ка два канала, в одном из которых сигнал усиливают и регистрируют, в другом выделяют сигнал на частоте фазовой модуляции, сравнивают его с постоянным опорным сигналом, а результирующим сигналом регулируют коэффициент усиления в нервом канале.
На чертеже схематично показан один из вариантов устройства, реализующего предложенный способ контроля толщины изделий из диэлектрических материалов.
Устройство включает генератор 1 СВЧ, ферритовый вентиль 2, подвижной КЗ порщень 3, переменный аттенюатор 4, двойной волноводный тройпик 5, фазовый модулятор 6, приемопередающую антенну 7, установленную перед объектом 8 контроля, ферритовый вентиль 9, детекторную секцию 10, фильтр 11, дополнительный усилитель 1Z на частоте РФМ , блок 13 сравнения, основной усилитель 14 с АРУ на частоте РАМ , индикатор 15.
Модулированное по амплитуде с частотой F (-.10 кГц) электромагнитное излучение СВЧ диапазона от генератора 1 через развязывающий ферритовый вентиль 2 поступает в Н-плечо двойного волноводного тройника 5, где мощность делится на две равные части. В плече, содержащем КЗ порщень 3 и переменный аттенюатор 4, формируется регулируемый по фазе и амплитуде опорный сигнал основной частоты fo. В плече, содержащем фазовый модулятор 6 и настроенную на минимум. КСВН приемопередающую антенну 7, расположенную перед объектом 8 контроля, образуется полезный отраженный сигнал, модулированный по фазе на величину Ai {3;5°), частотой Нрп(:200 Гц). В разностном Е-плече тройника возникает интерференционный сигнал основной частоты fo, модулированной по амплитуде и фазе. СВЧ мост развязан с детекторной секцией 10 ферритовым вентилем 9. Поскольку СВЧ детектор является амплитудно-фазовым, то после детектирования в спектре также будут присутствовать две низкочастотные составляющие с частотами РАМ и Рсрм соответственно. Поэтому дальще, через фильтр 11, сигналы поступают на два разных усилителя: один (14) основной усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ), резонансной частотой которого является Рлм ; другой (12) - дополнительный усилитель на частоте РФЛ,
который дает на выходе величину сигнала, пропорциональную Дф. Коэффициент пропорциональности определяется крутизной выбранного.линейного участка интерференционной кривой. Данный сигнал вычитается в
блоке 13 сравнения из собственного постоянного опорного сигнала, так что в оптимальном режиме на его выходе разность двух напряжений AU 0. В других случаях . Появивщийся сигнал разбаланса управляет режимом АРУ основного
усилителя 14, сохраняя постоянной крутизну исходной градуировочной зависимости выходного напряжения в функции контролируемого параметра, регистрируемого на индикаторе 15.
При осуществлении предложенного способа резко уменьшаются дополнительные погрещности и повыщаются точность и надежность измерений в 1,5-2 раза.
Формула изобретения
.Способ кoнтpOv я толщины диэлектрических изделий, заключающийся в том, что отраженный от объекта контроля сигнал
сравнивают в амплитудно-фазовом дискриминаторе с опорным сигналом той же частоты и получают градуировочную зависимость величины выходного сигнала от-контролируемого параметра, отличающийся те.м, что, с целью повышения точности и надежности
контроля, производят фазовую модуляцию отраженного от объекта контроля сигнала, после сравнения в амплитудно-фазовом дискриминаторе разделяют на два канала, в одном из которых сигнал усиливают и регистрируют, в другом выделяют сигнал на частоте фазовой модуляции, сравнивают его с постоянным опорным сигналом, а результирующим сигналом регулируют коэффициент усиления в первом канале.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.Авторское свидетельство СССР № 420871, кл. G 01 В 11/06, 1972.
2.Матвеев В. И., Бычкова Л. А., Тучнин Ю. М., Павельев В. А. Прибор СТ-21И
для контроля толщины диэлектрических изделий и покрытий. «Дефектоскопия, 1973, № 6, с. 105-107.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ | 1998 |
|
RU2132051C1 |
СВЧ-измеритель влажности диэлектрических материалов | 1985 |
|
SU1363037A1 |
Устройство для активного контроля толщины диэлектрических изделий | 1972 |
|
SU552176A1 |
Устройство для контроля диэлектрических изделий | 1989 |
|
SU1737326A1 |
Способ измерения толщины диэлектрических изделий | 1977 |
|
SU634094A1 |
УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЯДЕРНОГО РЕЗОНАНСА | 1968 |
|
SU219862A1 |
Устройство для измерения толщины диэлектрических изделий | 1984 |
|
SU1182259A1 |
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ НА ПРИМЕРЕ ИЗМЕРИТЕЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-УСТРОЙСТВ | 2006 |
|
RU2379699C2 |
Фазометр | 1987 |
|
SU1531023A1 |
СВЧ-МОДУЛЯТОР | 1996 |
|
RU2107384C1 |
Авторы
Даты
1978-12-05—Публикация
1976-01-06—Подача