Сверхвысокочастотный дефектоскоп

Сверхвысокочастотный дефектоскоп

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля дефектов в железобетонных строительных конструкциях. Техническим результатом является повышение чувствительности. В сверхвысокочастотном дефектоскопе приемная и передающая антенны выполнены в виде размещенных на одной подложке двух пар полосковых резонаторов, расположенных на одной оси. Полосковые резонаторы в каждой паре через трансформаторы соединены соответственно с входной и выходной клеммами. Последние размещены по разные стороны от оси полосковых резонаторов. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля дефектов в железобетонных строительных конструкциях.

Известен сверхвысокочастотный дефектоскоп для обнаружения металлической сетки в железобетонных строительных конструкциях, содержащий СВЧ-генератор, к выходу которого подсоединена передающая рупорная антенна, и приемную рупорную антенну, установленную параллельно излучающей антенне, при этом ось симметрии, проходящая через середины широких сторон ее раскрыва, совпадает с осью симметрии, проходящей через середины широких сторон раскрыва излучающей антенны.

Однако данный дефектоскоп обладает низкой чувствительностью к металлическим протяженным включениям, расположенным на большой глубине в бетоне из-за необходимости разнесения излучающей и приемной антенн, обусловленного сильной связью между ними. В результате данная конструкция позволяет обнаруживать металлическую сетку в железобетонных конструкциях, которая находится только в подповерхностном слое бетона, но не обнаруживает металлическую арматуру, расположенную на больших глубинах.

Цель изобретения - повышение чувствительности СВЧ-дефектоскопа и обеспечение возможности обнаружения и определения местоположения металлической арматуры, расположенной на больших глубинах в железобетонных строительных конструкциях.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве приемной и передающей антенн использованы компланарные полосковые антенны 2, выполненные в виде двух спаренных компланарных полосковых резонаторов, причем точки запитки каждой пары резонаторов максимально разнесены по диагонали антенного блока, а для уменьшения паразитного бокового излучения между точками запитки и каждым из спаренных резонаторов включены по три согласующих четвертьволновых трансформатора.

На чертеже приведена топология антенного блока.

Антенный блок выполнен на общей диэлектрической подложке 1, с одной стороны которой расположены передающая 2 и приемная 3 компланарные полосковые антенны, разделенные прорезью 4. С обратной стороны антенный блок экранирован слоем фольги 5. Передающая антенна 2 состоит из двух спаренных резонаторов 6 и 7, каждый из которых соединен с точкой запитки 8 через три четвертьволновых трансформатора 9, 10 и 11, выполненных на компланарных полосковых линиях. Использование трех четвертьволновых трансформаторов позволяет согласовать импеданс СВЧ-тракта, подключаемого к точке запитки, и входной импеданс резонатора и сформировать диаграмму направленности, не имеющую боковых лепестков. Приемная антенна 3 аналогична по конструкции передающей антенне 2, но точка запитки 12 приемной антенны 3 максимально удалена от точки запитки 8 передающей антенны 2 по диагонали антенного блока.

Авторам неизвестны технические решения, имеющие свойства, совпадающие со свойствами заявляемого технического решения, а также признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа. Поэтому они считают, что заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями, позволяющими повысить чувствительность СВЧ-дефектоскопа и обеспечить возможность обнаружения и определения местоположения металлической арматуры, расположенной на больших глубинах в железобетонных строительных конструкциях.

Использование предложенного антенного блока в макете известного сверхвысокочастотного дефектоскопа позволило при неизменной диаграмме направленности уменьшить конструктивную связь на 10 dB, что соответствует увеличению чувствительности дефектоскопа в 10 раз.

Разработанный дефектоскоп однозначно выявлял металлическую арматуру и определял ее местоположение во всех стандартных железобетонных блоках, выпускаемых промышленностью.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотный дефектоскоп, содержащий СВЧ генератор, подключенный к передающей антенне, и приемную антенну, соединенную с блоком обработки информации, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, приемная и передающая антенны выполнены в виде размещенных на одной подложке двух пар полосковых резонаторов, расположенных на одной оси, полосковые резонаторы каждой пары через введенные трансформаторы соединены соответственно с входной и выходной клеммами, которые размещены по разные стороны от оси полосковых резонаторов.

РИСУНКИ