Способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов

Способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 623145 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.02.76 (21) 2 329630/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (51) М. Кл

Cj 01 Н 23/24

Гасударственный комитет

Совета Министров CCCP оо делам иэооретений и открытий (43) Опубликоваио05.09.78. Бюллетень № 33 (53) УДК 621.317.39:

: 533.27 5 (088.8) (45) Дата опубликования описания ЪВ.О8. 8 (72) Автор изобретения

О. И. Ястребов (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКОЙ А НИЗОТРОПИИ ДИЭЛЕК ТРИЧЕ СКИХ

МАТЕРИАЛОВ

1 2

Изобретение касается контроля качественных показателей диэлектрических материалов.

Известен способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов, основанный на измерении коэффициентов отражения для двух взаимно перпендикулярных направлений поляризованных волн сверхвысокой частоты (Ц.

Однако в этом случае не достигается высокой точности контроля для влажных диэлектрических материалов, поскольку поляризованная волна сверхвысокой частоты ощущает, в основном, жидкую фазу диэлектрического материала, т. е. воду, а не суспензированные в ней волокна.

Цель изобретения — повышение точности контроля механической анизотропии диэлектрических материалов.

Для этого в способе неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов, основанном на измерении коэффициентов отражения для двух взаимно перпендикулярных направлений поляризованных волн сверхвысокой частоты, диэлектрический материал дополнительно облучают неполяризованными волнами той же частоты, что t! поляризованныс, опретедяют коэффициенты отражения неполяризованных волн,. находят разности коэффициентов отражения для поляризованных и неполяризованных волн и по отношени!о этих разностей для двух взаимно перпендикулярных направлений судят об анизотропии диэлектрического материала.

Н;. чертеже представлена электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ.

Контролируемый диэлектрически и материал с волокнистой структурой располагают в кювете с плоским дном, прозрачным для волн СВЧ, и дополнительно облучают по нормали неполяризованнымн волна-!

5 ми СВЧ той же частоты, что и поляризованные, определяют коэффициент отражения неполяризованных волн СВЧ и коэффициеHThl отражения сопряженных поляризованных волн СВЧ, находят разности между коэф. фициентами отражения пр!! Нозяр!!зованном и неполяризованном СВЧ-излучении и по отношению этих разностей судят по количестве волокон, ориентированных в двух взаимно перпендикулярных направлеtlttHx в диэлектрическом материале.

623145 встствуюший КСВН при введении отражак>ш,ей подложки.

Г1о показаниям индикатора рефлектометра, установленного в канале с неполяризованным СВЧ-излучением, аналогично опре,челяк>т коэффициент отражения диэлектрического материала 9 при использовании пеполяризованного СВЧ-излучения.

Зная величины коэффициентов отражения поляризованных (Ptt и p,,) и неполярпзованных (Pp) волн СВЧ определяют соответствуюгцие разности между коэффициентами отражения Pll — Po u pp — pt, по отношению которых судят о величине ориентации волокон в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. о механической аппзотропии диэлектрического материала 9, равной

Устройство, реялизуюшее предложенный способ, содержит генератор волн СВЧ волноводные тракты 2, разветвитель 3, реф,MêToMåTðû 4, индикаторы 5 рефлектометров антенну 6 неполя(>изованного СВЧ-излучения, антенну 7- поляризованного СВЧ-излучения, переходное вра шаюшееся волноводное сочленение 8, исследуемый диэлектрический материал 9, находяшийся в кювете 10 с плоским дном, прозрачным для волн СВЧ, опорную раму 11 для кюветы 10 поглошаюшую 12 и отражаюшую 13 подложки, основание 14 для крепления и поворота подложек 12 и 13.

Для осуществления предложенного способа с помошью указанного устройства вклю чают 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 поглошаюшей 12 или отражавшей 13 подложек.

Повернув антенну поляризованного СВЧизлучения 7 на 90, убеждаются в отсутствии изменения КСВН при помещении однотип--н ы х подл ож ек. 25

Вводят исследуемый диэлектрический vtaтериал 9 и определяют КСВН как для канала с поляризованным СВЧ-излучением, так и для канала с неполяризованным

СВЧ-излучением при введении поглощаю- шей 12 и отражаюшей 13 подложек.

По полу енным значениям КСВН вычп«ляют коэффициенты отражения, используя уравнение — Ь-1 (Ц где G— - значение КСВН.

Затем определяют известным способом величины коэффициентов отражения поляризованных волн СВЧ одного (>о„„) и другого (.>>„, ), перпендикулярного первому, направлений в диэлектрическом материале,9, с учетом коэффициента пропускаемости, для чего используется уравнение

1(1 1(p г (g t 45 где Р„с — коэффициент отражения, получае мый при введении под контролируемый материал поглощающей подложки;

Є— — коэффициент отражения подложки, получаемый при отсутствии контролируемого материала.

Значение коэффициента пропускаемости определяется известным методом из уравнения с

Р, — P, (4) 35

Формула изобретения с=О )(!+Я g ) (3) где R,„: — коэффициент отражения, соотГ!редложенный способ обеспечивает высокро точность измерений, так как в нем учитывается 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 спосооя лежат относительные измерения одних и тех же участков диэлектрического материала, обеспечивается высокая достоверность измерения механической анизотропии диэлектрического материала вне зависимости от изменения его .химических и других свойств.

Способ неразрушаюшего контроля мехаппческой анизотропии диэлектрических материалов, основанный на измерении коэффициентов отражения поляризованных волн сверхвысокой частоты для двух взаимно перпендикулярных направлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, диэлектрический материал дополнительно облучают неполяризованными волнами той же частоты, что и поляризованные, определяют коэффициенты отражения неполяризованных волн, находят разности коэффициентов отражения для поляризованных и неполяризованных волн и по отношению этих разностей для двух взаимно перпендикулярных направлений судят об анизотропии диэлектрического материала.

Источники информации, принятые во внuмяние при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 5и 684, кл. D 21 F 1/64, 1974.

623145

Составитель В. Старостин

Редактор И. Марковская Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Заказ 4898 42 Тираж 1112 Подписное

LLHHHHH 1осударс венного комитета Совета Министров ГССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж35, Раугиская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4