Устройство для неразрушающего контроля свойств диэлектрических материалов Советский патент 1980 года по МПК G01R27/26 

:Ьостоящей из конденсаторов постоянЯой и переменной емкости, включенных последовательно.

Принципиальная электрическая схема устройстЕа приведена на фиг. 1. Измерительный контур образован емкостным преобразователем 1, конденсатором 2 переменной емкости, конденсатором 3 постоянной емкости, конденсатором 4 переменной емкости и катуш;кой 5 индуктивности. Измерительный контур получает питание от генератора 6 через конденсатор 7. Катодный вольтметр с отсечкой собран на радиолампе 8, на управлякнцую сетку кото- ; рой подводится измеряемое напряжение от измерительного контура через конденсатор 9 и напряжение отсечки (компенсации) ЕС - через фильтр, состоящий из сбпротивления 10 и конденсатора 11. В анодную цепь радиолампы включены микроамперметр 12, зашунтирозанный конденсатором 13, резистор 14 и конденсатор 15.

На фиг. 2 приведены резонансные . кривые измерительного контура (C) (и напряжение на контуре; С - емкость контура) при разных значениях аго качества, причем крив.ая 1 соответствует большему качеству, кривая 2 - меньшему. При прочик равных условиях качество контура определяется качеством контролируемого диэлектрика, на котором установлен преобразователь 1, т.е. характеристиками диэлектрика: диэлектрической проницаемостью , и тангенсом угла потерь tgcP При изменении Е. диэлектрика меняется емкость преобразователя и, следовательно, величина конденсатора 2, необходимая для настройки изьдарительного контура в резонанс, а также величина резонансного напряжения U.

В зависимости от расстройки контура величина U меняется по-разному: на левом склоне резонансной кривой (точка А) при увеличении величина и растет, на правом (-очка Б) - падает. Влияние изменения величины tgсГ диэлектрика аналогично при настройках контура в резонанс, а также при его расстройках (на левом и правом склонах резонансной кривой) увеличение tg(f приводит к ухудшению качества контура, т.е. к падению величины

Таким образом, предлагаемая схема измерительного контура обеспечивает многодараметровый контроль свойств диэлdkтpикa путем измерения величин и и С при трех настройках контура (резонанс;, на левом и правом склонах резонансной кривой). Информационная способность устройства значительно

увеличивается при испытаниях на разных частотах, а также при изменениях направления силовых линий электрического поля, например, применяя в качестве преобразователя накладной измерительный конденсатор.

С целью увеличения чувствительности при измерениях напряжения применен катодный вольтметр с отсечкой (компенсацией) , с помощью которого отсекается часть напряжения U, которая не изменяется за счет наличия дефектов, а оставшаяся часть усиливается радиолампой 8 и измеряется микроатлперметром 12 в условных единицах. Отсечка производится путем подачи 5 напряжения смещения Е j, (фиг. 2) на управляющую сетку радиолампы 8.

Для настройки измерительного контура, увеличения чувствительности и точности измерений использованы два конденсатора переменной емкости: конденсатор 2 - для грубой настройки и отсчета величины С в условных единицах и конденсатор 4 сраБнительно малой емкости - для точной настройки и отсчета величины С. Конденсатор 3 используется для удлинения шкалы конденсатора 4 переменной емкости.

Применение устройства позволяет проводить следующие виды неразрушающего контроля: идентификация типов диэлектриков, идентификация структур композиционных стеклопластиков, выявление и опознавание различных дефектов .

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля свойств диэлектрических маQ териалов, состоящее из измерительно- . го контура и соединенных с ним емкостной связью генератора и измерителя напряжения с отсечкой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измерительный контур выполнен из параллельно включенных емкостного преобразователя, катушки индуктивности, конденсатора переменной емкости, а также цепи, состоящей из конденсаторов постоянной и переменной емкостей, включенных последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 № 440615, кл. G 01 R 27/26, 19,73.

2.Ярошек А.Д., Быструшкин Г.С. и Павлов Б.М. Токовихревой контроль качества деталей машин, Киев , Наукова думка, 1976, с. 124, (прототип)