Устройство для контроля толщины

Устройство для контроля толщины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистическик

Рес ублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22)Заявлено 11 07 "9 (2!) 27982>p/)8-09 (51)М. Кл.

G 0l И 22/00 с присоединением заявки № —

Ввуаврстваянмй квмитет

СССР ве аалам язевретеняй в вткрнтвй (23) Приоритет—.Опубликовано23. 04. 81, Бюллетень ¹ 15 (53) УДК 621.317 (088. 8) Дата опубликования описания 24 .04 . 81

А.А. Касьяненко, В.А. Конев, А.Ф. Однол

6 J

Специальное конструкторское бюро с опытным производ твор4

T стеклопластиков Института механики АН украинской„ССР " (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля изделий многослойных композиционных материалов на основе стеклопластиков.

Известно устройство для контроля толщины, содержащее. последовательно соединенные первый сверхвысокочастотный генератор, первый-направленный ответвитель, первый фазоиэмерительный блок, блок обработки информации и инt0 дикатор толщины, первый циркулятор, соединенный с первой приемно-передающей антенной, вторую приемно-передающую антенну, второй направленный отМ ветвитель, соединенный со вторым циркулятором, детектор (1) .

Однако известное устройство имеет недостаточную точность контроля.

Цель изобретения — повьппение точ-.

20 ности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля толщины, содержащее последовательно соединен2 ные первый сверхвысокочастотный гене" ратор, первый направленный ответвитель, первый фазоизмерительный блок, блок обработки информации и индикатор толщины, первый циркулятор, соединен" ный с первой приемо-передающей антенной, вторую приемо-передающую антенну, второй направленный ответвитель, соединенный со вторым циркулятором, детектор, введены последовательно соединенные нуль-.индикатор, генератор линейно-изменяющегося напряжения и второй сверхвысокочастотный гене" ратор,. волноводный коммутатор, вторбй фазоизмерительный блок, индикатор oitтический толщины, при этом другое плечо первого направленного ответвителя соединено через другое плечо первого циркулятора:с другим входом первого фазоизмерительного блока, вы" ход второй приемо-передающей антенны подключен. через последовательно соединенные волноводный коммутатор и детектор ко входу нуль-индикатора, 50

3 8 другой выход которого подключен к

- другому входу волноводного коммутатора, другой выход которого через другое плечо второго циркулятора, соединенного со вторым фазоизмерительным блоком, подключен к другому входу блока обработки информации, причем к другому плечу второго направленного ответвителя подключен другой вход второго фаэоизмерительного блока, а другой выход генератора линейно-изменяющегося напряжения соединен со входом первого сверхвысокочастотного генера-. тора и индикатором оптической толщи1иы °

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля толщины содержит первый сверхвысокочастотный генератор 1, первый направленный ответвитель 2, первый фазоизмерительный блок 3, блок 4 обработки информации, индикатор 5 толщины, первый циркулятор 6, первую приемо-передающую антенну 7, вторую приемо-передающую антенну 8, второй направленный ответвитель 9 второй циркулятор 10Ä детектор 11, нуль-индикатор 12, генератор 13 линейно изменяющегося напряжения, второй сверхвысокочастотный генератор 14, волноводный коммутатор

15, второй фазоизмерительный блок 16, индикатор 17 оптической толщины.

Устройство для контроля толщины работает следующим образом.

Электромагнитное излучение, воз буждаемое первым сверхвысокочастотным генератором 1, перестраиваемым по частоте с помощью генератора 13, поступает через первый направленный ответвитель 2 и первый циркулятор 6 на первую приемо-передающую антенну 7 и излучается в сторону объекта 18 контроля. Часть мощности электромагнитной волны, прошедшей через объект IS, принимается второй приемо-передающей антенной 8 и поступает на детектор Il, служащий для преобразования энергии электромагнитного СВЧ излучения в сигнал постоянного тока, который подается на нуль-индикатор 12 для регистрации минимума прошедшего сигнала через объект 18. Таким образом, происходит выбор режима измерения геометрической толщины объекта 18 контроля. В момент нахождения минимума нуль-индикатор 12 формирует команду фиксации частоты, то есть подается

23991 4 команда на генератор 13 для прекращения перестройки частоты. Далее с помощью первой приемо-передающей антенны, 7 принимается СВЧ сигнал, от-. раженный от верхней обшивки объекта 18 контроля и через первый циркулятор 6 поступает на фазоизмерительный блок 3 для регистрации модуля фазы отраженного сигнала, что соответствует из 0 мерению расстояния между верхней обшивкой объекта 18 контроля и первой приемо-передающей антенной 7. Опорный сигнал на первый фазоизмерительный блок 6 подается с помощью первого направленного ответвителя 2. С первого фазоизмерительного блока 3 сигнал подается на блок 4, где формируется сигнал, несущий информацию о геометрической толщине объекта 18

20 контроля, регистрируемый индикатором 5 толщины. При этом с помощью иникатора 17 происходит регистрация индикация оптической толщины объекта

18 контроля. После этого цикла с помощью нуль-индикатора 12 и генератора 13 формируется команда, прекращая работу первого сверхвысокочастотного генератора 1 и подается команда на включение второго сверхвысокочастотного генератора 14. Таким образом, сверхвысокочастотный генератор 14 выходит на режим работы по частоте, соответствующей выбранному частотному режиму в предыдущем цикле, который характеризуется наименьшими переотра35 жениями, возникающими вследствие сложной структуры объекта 18 контроля.

При этом с помощью нуль-индикатора 12 происходит переключение волноводного коммутатора 15 таким образом, что ан40 тенный вход соединяется с каналом второго циркулятора 10. Электромагнитное излучение, возбуждаемое вторым сверхвысокочастотным генератором 14, пройдя через второй направленный ответви"

45 тель 9; второй циркулятор IО и волно-. водный коммутатор IS излучается второй приемо-передающей антенной 8 и, последовательно пройдя через волноводный коммутатор 15 и второй циркулятор IQ поступает на второй фазоизмерительный блок 16 для измерения модуля фазы отраженного сигнала от нижней обшивки объекта 18 контроля, что соответствует измерению расстояпия между нижней обшивкой объекта 18 контроля и второй приемо-передающей антенной 8. Таким образом, сигнал, несущий информацию о расстоянии между

5 8239 нижней обшивкой объекта 18 контроля и второй приемо-передающей антенной 8 подается на блок 4, где он суммируется с информативным сигналом о расстоянии между верхней обшивкой объекта 18 контроля и первой приемо-передающей антенной 7 и эта сумма вычитается из константы, характеризующей расстояние между первой и второй приемо-передающими антеннами 7 и 8. Pàç 1р ность дает геометрическую толщину объекта 18 контроля, которая регистрируется индикатором 5.

Предлагаемое устройство для контроля толщины позволяет с высокой точ- .1 ностью контролировать геометрическую толщину как иэделий простой, так и сложной структуры, причем не требует ручной настройки при контроле изделий широкой номенклатуры, что повышает производительность контроля, улучшает эксплуатационные характеристики устройства и повышает технико-экономическую эффективность его примененияе

23

Формула изобретения

Устройство для контроля толщины, содержащее последовательчо соединенные первый сверхвысокочастотный генератор, первый направленный ответвитель, первый фазоизмерительный блок, блок обработки информации и индикатор толщины, первый циркулятор, соединенный с первой приемо-передающей антенной, вторую приемо-передающую антенну, вто91 6 рой направленный ответвитель, еоединенный со вторым циркулятором, детектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены последовательно соединенные нуль-индикатор, генератор линейно-изменяющегося напряжения и второй сверхвысокочастотный генератор., волноводный коммутатор, второй фазоизмерительный блок, индикатор оптической толщины, при этом другое плечо первого направленного ответвителя соединено через другое плечо первого циркулятора с другим входом первого, фазоизмерительного блока, выход второй приемо-передающей антенны подключен через последовательно соединенные волноведный коммутатор и детектор ко входу нуль-индикатора, другой выход которого подключен к другому входу волноводного коммутатора, другой выход которого через другое плечо второго циркулятора, соединенного со вторым фазоизмерительным блоком, подключен к другому входу блока обработки информации, причем к другому плечу второго направленного ответвителя подключен другой вход второго фазоизмерительного блока, а другой выход генератора линейно-изменяющегося напряжения соединен со входом первого сверхвысокочастотного,генератора и индикатором оптической толщины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 321160, кл. G 01 В 15/02, 1970 (прототип).

82399I

Подписное

Заказ 2096/6I Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lt3035 Москва, Ж-35., Раушская наб. . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Грачева

Редактор Г. Волкова Техред М.Голинка Корректор С, Шекма