1
Изобретение относится к области контроля качества готовых листовых волокнистых материалов типа бумаги или картона и, в частности, позволит контролировать их механические свойства, например, анизотропию разрывной длины бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.
Известен способ определения анизотропии механической прочности волокнистых материалов бумаги преимущественно путе.м воздействия на образец поляризованным СЕЧ излучением, направленным нормально к поверхности образца и вычисления анизотропии по изменению параметров СВЧ волн, прошедших сквозь образецш.
Указанный способ имеет низкую точность измерений из-за наличия «фона отраженных, переотраженных и дифракционных золн а также деполяризации волн в исследуемом материала.
Целью изобретения является повышение точности определения анизотропии механической прочности и обеспечение непрерывного неразрушаюшего контроля светонепроницаемых волокнистых материалов.
Поставленная цель достигается тем, что на образец воздействуют круго-поляризованными волнами СВЧ, измеряют коэффициент поляризации и угол ориентации эллипса поляризованных волн, прошедших сквозь образец, а анизотропию материала вычисляют по измеренным значениям коэффициента поляризации и угла ориентации эллипса.
Сущность способа состоит в том, что у прошедшей через образец волны большую и малую оси эллипса поляризации, а также его ориентацию измеряют, врашая линейно поляризованную антенну вокруг оси, совпадающей с направлением распространения волн, и по результатам измерений определяют анизотропию разрывной длины. Связь
5 анизотропии с параметрами прошедшей волны можно пояснить следующим образом.
Известно, что волну круговой поляризации, излучаемую источником (передатчиком)
0 можно представить в виде двух линейно поляризованных волн одинаковой частоты, (фиг. 1, пунктир), амплитуды которых равны (Ео1 Ёог), плоскости поляризации взаимно перпендикулярны, а фазы сдвинуты на ± -jr, т. е. ЕХ EOI cos(a) t - ;S,z) Ey Eorcos(w t - ± -f) где ;в, коэффициенты фазы. Знак перед определяет направление вращения вектора Е круто поляризованной волны. Если на пути распространения рассматриваемой (круго поляризованной) волны излучателя установить (перпендикулярно направлению распространения) контролируемый листовой материал толщины d, то условия распространения волн Е и Е (вследствие анизотропии материала) будут различными. В результате на выходе образца окажется, что ЕО, EOJ., Дё ;9id, т. е. вместо круговой буде.т иметь место эллиптическая поляризация (фиг. 1), причем Eo, tuAt- . EOI ««-t-tg- «f ь -С1-эе1) ««ч-tg. коэффициент поляризации (отгдеэе |. -но1иение малой и большой осей эллипса); Ду J3id-(;92d± ) - разность фаз составляющих поля. Таким образом, отнощение амплитуд и разность фаз составляющих волн в двух взаимно-перпендикулярных (характерных) направлениях (одна волна совпадает с направлением волокон, а другая перпендикулярна им) полностью характеризуют анизотропию механической прочности волокнистых материалов. На фиг. 2 изображена схема устройства, использующего рассматриваемый способ, где 1 - генератор модулированных СВЧколебаний,- 2 - передающая антенна, излучающая поле круговой поляризации, 3 - контролируемый материал, 4 - приемная антенна линейной поляризации; 5 - вращающееся сочленение с углоотсчетным устройством, 6 - детектор, 7 - индикатор.
. / Устройство работает следующим образом. Вращая линейно поляризованную приемную антенну 4 вокруг оси снимают поляризованные характеристики (эллипс поляризации) без образца и с образцом. Затем, по параметрам х и р эллипса поляризации определяют отношение амплитуд и разность фаз составляющих волн по формулам (2), которые однозначно характеризуют анизотропию механической прочности волокнистого материала. Изфбретение может быть использовано для разработки автоматических устройств непрерь1вного неразрущающего контроля механических свойств волокнистых материалов. Применение этого способа позволит повысить точность и быстродействие измерений. Формула изобретения Способ определения анизотропии механической прочности волокнистых материалов, преимущественно бумаги, путем воздействия на образец поляризованным СЕЧ излучением, направленным нормально к поверхности образца и вычисления анизотропии по изменению параметров СВЧ волн, прощедщих сквозь образец, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения, на образец воздействуют круго поляризованными волнами СВЧ, измеряют коэффициент поляризации и угол ориентации эллипса поляризованных волн, прошедших сквозь образец, а анизотропию материала вычисляют по измеренным значениям коэффициента поляризации и угла ориентации эллипса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 507684, кл. D 21 F 1/64, 1976.
Фиг.2
