Устройство для измерения толщиныдиэлектрических изделий

Устройство для измерения толщиныдиэлектрических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт; саид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 28.03.79 (21) 2751761/18-09 с присоединением заявки Й9

G 01 и 23/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681. Бюллетень ЙЯ 24 (53) УДК 621 317 39 (088.8) Дата опубликования описания 30. 06. 81 (72) Авторы изобретения

3

В.И. Матвеев, Л.A. Бычкова и B.П. Рутковский . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯ йй а- Фи с (4) 25

G - период осциляций;

M - число периодов (пиков); где

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля толщины диэлектрических сред и изделий с использованием радиоволновых методов, Известно устройство для измерения толщины диэлектрических изделий, . содержащее последовательно соединен: ные сверхвысокочастотный генератор, . направленный ответвитель и приемно-. передающую антенну, блок обработки сигнала, при этом другой выход сверхвысокочастотного генератора подклю-„ чен ко входу индикатора 51J.

Работа такого устройства основана на применении метода переменной частоты при отражении. Зависимость .. результирующего сигнала при пере.стройке сверхвысокочастотного гене- 20 ратора будет осциллируйщей, и значение искомой толщины находится как

Š— диэлектрическая проницаемость контроли-. руемой среды;

Г и f — крайние .значения частот при перестройке;

С вЂ” скорость света °

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной точности измерения. Ошибка обусловлена тем, что при вычислении толщины иэделия учитывается только целое число и периодов G.Ïoãðåøíîñòü измерениЯ особенно велика при малых и средних толщинах .изделий.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого в известное устройство . для измерения толщины диэлектрических изделий, содержащее последователь" но соединенные сверхвысокочастотный генератор, направленный ответвитель и приемно-.передающую антенну, блок обработки сигнала, при этом другой выход сверхвысокочастотного гене- . ратора подключен ко входу индикатора, введены два волноводных циркулятора, средние выходы которых соединены отрезком линии передачи, в

842524 кОторой установлена подвижная закоротка, при этом входы циркуляторов подсоединены соответственно к другим плечам направленного отнетвителя, а выходы через блок обработки сигнала подключены к другому входу индикатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения толщины диэлектрических изделий содержит сверхвысокочастотный генератор 1, направленный отнетвитель 2, приемнопередающую антенну 3, блок 4 обработки сигнала, индикатор 5, два волноводных циркулятора 6,7, отрезок 8 линии передачи, подвижную закоротку 9., Устройство работает следующим образом.

Электромагнитное излучение СВЧ диапазона от электрически перестраинаемого сверхнысокочастотного генератора 1 н пределах от ). 01 до 2. 02 с выбранной частотой модуляции F направляется через симметрич- 25 ныи направленный ответвитель 2 в, приемно-передающую .антенну 3 для. взаимодействия с объектом контроля.

Часть падающей электромагнитной энергии н качестве опорного сигнала пос- З0 тупает на вход циркулятора 7 через его средний выход н отрезок 8 линии передачи, отражается от подвижной эакоротки 9 и далее поступает на второй вход блока 4 обработки сигнала; Отра- З5 женный от объекта контроля сигнал поступает через приемно-передающую антенну З,направленный отнетвитель

2 на вход циркулятора 6, далее через его средний выход н отрезок 8 линии передачи„ отражается от подвижной

40 закоротки 9 и поступает на первый вход блока 4 обработки сигнала. Блок

4 обработки сигнала представляет собой симметричную мостовую схему, на выходе которой образуется результи- 45 рующий сигнал биений, поступающий на вход индикатора 5. Горизонтальная развертка осциллографического индикатора 5 (ось X) запускается оТ модулятора с частотой F. Результи- 50 рующий сигнал биений поступает на вертикальный вход индикатора 5 (ось Y). При получении нецелого числа периодов (пиков) сигнала смещением положения подвижной закоротки 9 добиваются целбго числа, а затем определяют толщину с помощью формулы (1) с учетом поправки за счет изменения положения подвижной закоротки

9 на величину 40.

При этом. разность фаэ между отраженным и опорным сигналами изменится на величину

И- рХ.ьв 8" (<)

Л Э„ 152 где Х8 и 48 — длина волн в волноводе н крайних точках диапазона перестройки

СВЧ генератора.

При изменении толщины на величину д Ь изменение фазы равно I й%=4ХЖ ЛЙ 1О, 1 - (>)

"о 101 где,1 и АО2- длины волн СВЧ генера0 тора в крайних точках диапазона перестройки.

Ив (2) и (3) находим, что g Ь16 АО 10 2 g (4)

6""î в b2.

Прй изменении положения подвижной закоротки 9 до целого значения числа периодов результирующего сигнала в сторону увеличения, поправка д h, вычисленная по формуле (4), вычитается из значения h, определенного по формуле (1), и наоборот.

Таким образом, н предлагаемом устройстве существенно увеличивается точность и надежность измерения толщины, формула изобретения

Устройство для измерения толщины диэлектрических изделий, содержащее последовательно соединенные.сверхвысокочастотный генератор, направленный ответвитель и приемно-передающую антенну, блок обработки сигнала,при этом другой выход сверхвыэокочастотного генератора подключен ко входу индикатора, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены дна волноводных циркулятора, средние выходы которых соединены отрезком линии передачи, в которой установлена подвижная эакоротка, при этом входы циркуляторов подсоединены,соотнетственнб к другим плечам направленного ответвителя, а выходы через блок обработки сигнала подключены к другому входу индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богородский В.В, Рудаков

В.Н. Электромагнитные методы определения толщины плававших льдов.

)(ТФ, т. XXXil, нып. 7, 1962 (прототип).

842524

Составитель M. Овчаренко

Редактор kl. Середа Техред A.йч Корректор М. Пожо Заказ 5056/45 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и oTKpbITHA

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 .Филиал ППП "Патент". r. ужгопоп vn. n n v л