Сверхвысокочастотный дефектоскоп

Сверхвысокочастотный дефектоскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (ц934327 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 07. 79 (2! ) 2796998/18-09 с присоерииением заявки ¹(23) Приоритет(53)М Nn З

С 01 Н 22/00

Гесударствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (ЩУДК 621. 17 (088.8) Опубликовано 0706.82, Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 07.06.82

В.П. Козлов, В. В. Клюев, A.Ï. Дегтерев, В. В.Д

В.Н.Мельников и И.A.Bàéíáåðã (72) Авторы изобретени я (7! ) Заявитель (5 4) CBEPXBhlCOKO CTOTHbIA ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться .для контроля дефектов в листовых слоистых диэлектриках и диэлектрических покрытиях на металле.

Известен сверхвысокочастотный дефектоскоп, содержащий двойной волноводный тройник, к одному из плеч которого подключен сверхвысокочастотный генератор, к двум другим— волноводные облучатели контролируемого материала, а к четвертому (разностному) плечу тройника подключен сверхвысокочастотный детектор, соединенный с индикатором (lj.

Однако известный сверхвысокочастотный дефектоскоп имеет низкие чувствительность и помехоустойчивость при контроле неоднородных диэлектрических материалов и покрытий.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехоустойчивости.

Для достижения поставленной цели в сверхвысокочастотном дефектоскопе, содержащем двойной волноводный тройник, к одному из плеч которого подключен сверхвысокочастотный генератор, а к другому — облучатель контролируемого материала, а также управJIReMHA аттенюатор и сверхвысокочастотный детектор, соединенный с индикатором, облучатель выполнен в виде отрезка диэлектрического волновода, изогнутого по дуге окружности, плоскость которой перпендикулярна поверхности контролируемого материала, и введены два короткозамкнутых на одном конце отрезка волновода, один из которых подключен к одному из концов отрезка диэлектрического волновода, а другой через управляемый аттенюатор соединен с третьим плечом двойного волноводного тройника, к чет-!

5 верто у плечу которогр подкчен сверхвысокочастотный детектор.

На фиг.1 приведена структурная схема сверхвысокочастотного дефектоскопа; на фиг.2 — схема расположения отрезка диэлектрического волновода относительно контролируемого материалат на фиг.3 — сечение A-A на фиг.2.

Сверхвысокочастотный дефектоскоп содержит двойной волноводный трой ник 1, к одному из плеч которого подключен сверхвысокочастотный генератор 2, а к другому — облучатель контролируемого материала 3, выполненный в виде отрезка 4 диэлектри934327 фсрмула изобретения ческого волйовода, изогнутого по ду" I ге окружности, плоскость которой перпендикулярна поверхности контролируемого материала 3, а также, управляемый аттенюатор 5, сверхвысокочастот ный детектор 6, соединенный с индикатором 7, и .два короткозамкнутых на одном конце отрезка 8 и 9 волновода, причем отрезок 8 волновода подключен к одному иэ концов отрезка 4 диэлектрического волновода, а от- 10 резок 9 через управляемый аттенюатор 5 соединен с третьим плечом двойного волноводйого тройника 1, к четвертому плечу которого подключен сверхвысокочастотный детектор 6.

Сверхвысокочастотный дефектоскоп работает следувцйМ образом..

Энергия, генерируемая сверхвысокочастотным генератором 2, поступает, в плечо двойного вомноводиого тройни- 2О ка 1, где делится пополам и направляется в пелчо, к которому через управляемый аттенюатор 5 подключен ко-, роткозамкнутый на одном конце отрезок 9 волновода, и одновременно в плечо, к которому через согласующий переход 10 подключен отрезок 4 диэлектрического волновода. СВЧ энергия распространяется далее по отрезку 4 диэлектрического волновода в виде поверхноста зй волны, которая . через согласукв ий переход 11 отража-. ется от короткоэамкнутого на одном конце отрезка 8 волновада и вновь распространяется по отрезку 4 диэлектрического волновода и через согла- З сующий переход.10 поступает в двойной волноводный тройник 1, где сравнивается по амплитуде и фазе с волной, отраженной от короткозамкнутого на одном конце отрезка 9 волново- 40 да и управляемого аттенюатора 5. При наличии разности s амплитуде или фазе двух волн сигнал, выделяемый в четвертом плече сверхвысокочастотным детектором б, поступает на индикатор 7.

В начале работы сверхвысокочастотный дефектоскоп устанавливается над поверхностью бездефвктного участка контролируемого материала 3 или эталонного образца так, что между передней поверхностью и нижней гранью отрезка 4 диэлектрического волновоца сохраняется зазор Ьй )1 /4, где длина волны в воздухе.

С помощью управляемого аттенюатора

5 и короткозамкнутого на конце отрезка 8 волновода проивзодится настройка двойного волноводного тройника 1 пока волны, отраженные от его плеч, к которым подключены управляемый аттенюатор 5 и отрезок 4 диэлектрического волновода, не станут равными по амплитуде и фазе, сигнал на сверхвысокочастотном детекторе 6 равен нулю. Далее производится сканирова- 65 ние сверхвысокочастотного дефектоскопа или контролируемого материала 3 относительно друг друга.

При прохождении дефектного участка под отрезком 4 диэлектрического волновода происходит изменение фазы волны в плече двойного волноводного . тройника 1„ к которому подключен отрезок 4 диэлектрического волновода, пропорциональное величине 6 раскры« ва расслоения и протяженности L

1участка взаимодействия, что приводит к появлению сигнала на сверхвысокочастотном детекторе 6 и индикаторе 7.

Протяженность Ь зависит от радиуса В кривизны отрезка 4 диэлектрического волновода и от величины Ь зазора и определяется выРажением

? =24A — tA+a-Аа) .

Расчеты и лабораторные испытания макета сверхвысокочастотного дефектоскопа при длине волны,ЬО=8 мм на плоском образце со средним значением Е =3, толщиной h--6 мм и дефек-. тами с раскрытием Ю =0,001Л р О,ОИ и 0,13.р показывают изменение фазы полезного сигнала, выделяемого сверхвысокочастотным дефектоскопом, на 8 ; 40 и 93 соответственно при длине участка взаимодействия L=. 2, у16 мм. При этом при тех же параметрах, но при изменении f на 2,5%

5%i,. 103 изменение фазы составляет

3,2, 7 и 15а .соответственно, т.е. измекение сигнала при наличии дефекта при контроле с помощью сверхвысокочастотного дефектоскопа в несколько раз превжиает изменение сигнала при изменении диэлектрических свойств контролируемого материала 3, тогда как в известном дефектоскопе сигнал от такого же изменения превышает сигнал от дефекта.

Предлагаемый сверхвысокочастотный дефектоскоп по сравнению с известным обеспечивает более высокую чувствительность и помехоустойчивость.

Сверхвысокочастозный дефектоскоп, содержащий двойной волноводный тройник, к одному из плеч которого подключен сверхвысокочастотный генератор, а к другому -. облучатель контролируемого материала, а также управляемый аттенюатор и сверхвысокочастотный детектор, соединенный с индикатрром, отличающийся тем, что, с целью повьзаения чувствительности и помехоустойчивости, облучатель выполнен в виде отрезка диэлектрического волновода, изогнутого по дуге окружности, плоскость которой перпендикулярна поверхности кон934327

Фур f

Составитель А. Кузнецов

Редактбр А.Лежнииа Техред Т. Наточка КорректорН.Стец

° @В

Заказ 3925/38 Тирам 887 .. Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уигород,, ул. Проектная, 4 тролируемого материала, и введены два короткозамкнутых на одном конце отрезка волновода, один из которых подключен к одному из концов отрез. ка диэлектрического волновода, а другой через управляемай аттенватор соединен с третьим плечом двойного волноводного тройника, к четвертому плечу которого подключен сверхвысокочастотный детектор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Э 303580, кл. О 01 N 27/22, 1969.