Способ контроля толщины диэлектрических изделий

Способ контроля толщины диэлектрических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Рестгубли к

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено06.01.76 (21) 2311923/18-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания10 12 (51) М. Кл

G 01 В 15/02

С, 01 R 27/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 581.717..1(088.8) с (72) Авторы изобретения

В. И. Матвеев, Л. А. Бычкова и В, П. Рут (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИ:х

ИЗДЕЛИЙ

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 по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля толщины диэлектрических изделий, заключающийся в том, что отраженный от объекта контроля сигнал сравнивают в амплитулно-фазовом дискриминатор» с oil(? 1?ным сигналом той же часто? ы градуировочную зависимость величины iiblходного сигнала от контролируемого параметра (2) .

В этом методе выходной сигнал гралуируется в значениях измеряемого параметра с учетом постоянства прочих факторов.

Указанный способ обладает су;пес гв»н ным недостатком: крутизна гралуировочной зависимости не является, как это требуется для сохранения высокой точности, 1и?ст<янной величиной, так как она зависит От изменений мощности СВЧ генератора, параметров СВЧ диода, температурных нестабильностей различных узлов. Практически

15 vменьшен ие кр\ тизны п1? Н водит к сн иж H H Io чувствительности и в основном к сущеcòвеиной ошибке измерений.

Целью изобретения является повыи;еи. точности и надежности контролiя I », IH .II Hi i диэлектрических изделий.

Для достижения постав.,енной ц»..:::I;,,Оизволят фазовую модуляцию Отражепнег: от объекта контроля сигнала, после срав:: ния в ампл:1тудно-фазовом дискриминатор» разделяют H f два канала, в одном из к то636476 рых сигнал усиливают и регистрируK)T, в другом выделяют сигнал на частоте фазовой модуляции, сравнивают его с постоянным опорным сигналом, а результирующим сигналом регулируют коэффициент усиления в первом 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 поршень 3, переменный аттенюатор 4, двойной волноводный тройник 5, фазовый модулятор 6, приемопередающую антенну 7, установленную перед объектом 8 контроля, ферритовый вентиль 9, детекторную секцию 10, фильтр 11, дополнительный усилитель 12 на частоте Fq>, блок 13 сравнения, основной усилитель 14 с АРУ на частоте Г., 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 поршень 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 величинч hq (3-:-5 ), частотой F„/=200 Гц). В разностном E-плече тройника возникает интерференционный сигнал основной частоты f0, 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 Гд,, и Fcph1 соответственно. Г1оэтому дальше, через фильтр 11, сигналы поступают на два разных усилителя: один (14) основной усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ), резонансной частотой которого является F«, другой (12)— дополнительный усилитель на частоте Fy<, который дает на выходе величину сигнала, пропорциональную Л Г. 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 Л U О. В других случаях +Л U Ф О. Появившийся 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 погрешности и повышаются точность и надежность измерений в 1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

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 и получают градуировочную зависимость величины выходного сигнала от. контролируемого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности зО 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 резуль; тирующим сигналом регулируют коэффициент усиления в первом канале.

4в 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 вЂ” 21И

45 для контроля толщины диэлектрических изделий и покрытий. «Дефектоскопия», 1973, ¹6,,с. 105 — 107.

Релактор А. Мурадян

Заказ 6927.3 >

Составитель Л. Ктликов

Te v peë О. Луговая

Тираж 830

Корректор Н. Тупица

Полписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откр гати й

1 l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб . д. 4/5

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