ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Средства структуроскопии из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 1 " СВЧ со средой, определение мощности излучения и чувствительности приемного устройства, точность измерений и разрешающая способность, оценка результатов эксперимента и их оптимизация требуют знания электрических параметров сред — диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. [c.228] Методы и техника измерений электрических параметров сред в СВЧ диапазоне радиоволн достаточно хорошо описаны в ряде работ. Максимальной точностью измерений обладают резонаторные методы. Из волноводных методов практическую применимость имеет способ измерения постоянной распространения в измерительной линии, заполненной образцом, так как он позволяет не только измерить электрические параметры, но и оценить степень неоднородности среды в выбранном направлении. Для оценки параметров плоскослоистых изделий (брусьев) больших габаритов без какой бы то ни было доработки целесообразно использовать простой метод измерения смещения наклонно падающего пучка. [c.228] Дефекты разделяют па локальные, по размеру соизмеримые или меньшие длины волны, и протяженные размеры которых больше длины волны. Классическим примером локал[)-ного дефекта является воздушный пузырь в диэлектрической стенке, протяженного — расслоение с размерами в несколько длин волн. [c.228] Для априорной оценки возможности выявления конкретных дефектов в средах с известными свойствами, как правило, производят математическое моделирование процесса взаимодействия СВЧ излучения со средой. При этом радиодефектоскоп, контролируемое изделие, окружающая среда рассматриваются как единая система. Составляя математическую модель системы, необходимо учитывать свойства среды и материала изделия, их изменчивость и распределение в трех измерениях, характер и свойства дефекта. [c.229] На основе изложенных принципов строится математическая модель, производится априорный расчет возможности обнаружения дефектов и осуществляется выбор методов и средств дефектоскопии и структуроскопии. [c.230] На рис. 29 приведены зависимости коэффициента отражения для дефектов типа расслоений в непоглощающих материалах с диэлектрическими проницаемостями от 2 до 10. Толщина расслоений выражена в долях длины волны. Значения коэффициентов отражения по мощности для материалов с e /so 4 находятся выше уровня 50 дБ при относительной толщине расслоения = 10 , что соответствует при длине волны 30 мм абсолютной толщине 0,03 мм. [c.231] Так как реальные изделия имеют определенную допустимую неоднородность диэлектрических свойств и раз-нотолщинность, а при сканировании контролируемой поверхности может изменяться зазор между срезом антенны и поверхностью контролируемого изделия, то достижимая в действительности чувствительность дефектоскопа ограничена. [c.231] Влияние изменения толщины контролируемого слоя определяется осциллирующей функцией толщины слоя и диэлектрической проницаемости. [c.231] При малых скоростях контроля влияние изменения зазора можно исключить, если датчик энергии СВЧ устанавливать на опоры и перемещать его по поверхности изделия. [c.231] Изменение толщины контролируемого слоя исключить значительно сложнее. [c.231] На это.м принципе работает портативный дефектоскоп с рабочей длиной волны 8 мм (СВЧ Д-4П), применяемый для обнаружения при ручном сканировании мест, не доступных для контроля при автоматическом сканировании. [c.232] На рис. 30 приведена структурная схема прибора, состоящего из двух частей ( и II). [c.232] В дефектоскопе применена однозон-довая схема с компенсационным каналом, обеспечивающая режим работы на отражение с компенсацией опорного сигнала. [c.232] Контролируемый материал - стеклопластик, керамика. [c.232] Схема дефектоскопа на рис. 28, 6 лишена указанных недостатков. Она отличается от предыдущей тем, что в ней опорное плечо из управляемых аттенюаторов и короткозамыкателя заменено второй антенной. Симметричные плечи двойного волноводного тройника повернуты в одну сторону так, что антенны параллельны и направлены в сторону контролируемого объекта. Оба плеча тройника являются рабочими. Выявление неоднородностей производится за счет сравнения коэффициентов отражения от двух участков объекта, находящихся под антеннами. Если электрическая длина рабочих плеч одинаковая, то схема является самобалансирующейся и не реагирует на изменения зазора, толщины и диэлектрических свойств контролируемого слоя, когда эти изменения происходят одновременно и одинаково под обеими антеннами. Любое изменение параметров слоя под одной из антенн по сравнению с параметрами слоя, находящегося под другой антенной, приводит к нарушению баланса моста и появлению сигнала на выходе детекторной секции. Недостатком такой схемы является то, что она фиксирует только границы протяженных неоднородностей и не дает информации об изменении свойств изделия в целом, а результат зависит от перекоса да1чика, приводящего к разнице в величине зазора между обеими антеннами. Однако основное достоинство схемы состоит в возможности проведения контроля (без перестройки схемы) изделий с различными свойствами, толщиной и при переменном зазоре. На этом принципе основана работа дефектоскопа СД-12Д. [c.232] Дефектоскоп СД-12Д состоит из СВЧ датчика и низкочастотной электронной стойки, включающей блок питания клистрона, блок источника стабилизированного напряжения, обеспечивающего питание цепей, и устройство индикации и сигнализации. Все низкочастотные блоки собраны на транзисторах и унифицированы. [c.232] Прибор позволяет обнаружить любые неоднородности материала изделия или локальные изменения толщины стенки изделия, приводящие к появлению разностного сигнала на уровне 55 дБ от мощности генератора. [c.232] Поэтому для расшифровки дефекте-граммы изделий необходимо отработать методику контроля на эталонных образцах с искусственно заложенными в них дефектами. [c.233] На рис. 28, в приведен упрощенный вариант схемы амплитудно-фазового дефектоскопа с двумя антеннами, расположенными рядом, одна из которых передающая, другая — приемная. Опорным сигналом здесь служит сигнал связи между антеннами, который может регулироваться путем изменения их относительного положения. Из-за воздействия большого фонового сигнала, являющегося следствием отражений волн от бездефектного участка изделия, чувствительность схемы к дефектам ниже, чем в вариантах, описанных выше. Этот сигнал можно уменьшить поворотом приемной антенны вокруг ее оптической оси на 90°, что будет соответствовать случаю скрещенных поляризаций приемной и передающей антенн. Схема в этом случае будет максимально чувствительна только к таким неоднородностям и дефектам, при отражении от которых происходит максимальный (до 90°) поворот плоскости поляризации волн схема становится поляризационно чувствительной. [c.233] Вернуться к основной статье