ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВЧ дефектоскопия материалов, покрытий из "Проектирование радиоволновых СВЧ приборов неразрушающего контроля материалов " В настоящее время в промышленности применяются конструкции из полимерных материалов самых различных конфигураций. Это могут быть плоские одно- и многослойные плиты, изделия цилиндрической и шарообразной формы, изготовленные различными способами, клеевые соединения. Для каждого типа изделия необходимо выбрать метод контроля и режим работы дефектоскопа. [c.17] Радиоволновые методы в зависимости от способа ввода и приема СВЧ-сигнала подразделяют на волноводные, резонаторные и свободного пространства. Однако наибольшее распространение в практике неразрушающего контроля получили методы свободного пространства. Это обусловлено тем, что волноводные и резонаторные методы связаны с необходимостью помещения контролируемого изделия или образца внутрь волновода. Размеры внутренней полости волновода или резонаторов, особенно на малых длинах волн, существенно ограничивают номенклатуру изделий, контролируемых данными методами. [c.17] Из радиоволновых методов СВЧ свободного пространства используются амплитудный, фазовый, поляризационный, рассеяния. По режиму работы они подразделяются на методы на прохождение и на отражение . Выбор режима работы обусловлен конструкцией изделия и прозрачностью стенок. Амплитудный метод контроля основан на регистрации интенсивности прошедших через изделие или отраженных от него микрорадиоволн. Измеряемыми величинами при амплитудном методе контроля являются коэффициенты прохождения и отражения, показатель затухания. Эти коэффициенты связаны с диэлектрической проницаемостью и толщиной стенки контролируемого изделия. [c.17] В идеальных условиях в волноводе устанавливается режим бегущей волны, который характеризуется тем, что если какой - либо измеритель электрической напряженности полей перемещать вдоль волновода, то индикаторный прибор будет показывать одно и то же значение вне зависимости от его местоположения. [c.17] как правило, создать идеальные условия распространения не удается, и поэтому полная картина поля образуется из совокупности волн, распространяющихся от генератора к нагрузке, и волн, распространяющихся в обратном направлении - от любой неоднородности к генератору. При этом в волноводе устанавливается режим стоячих волн. Любая волноводная линия характеризуется коэффициентом стоячей волны напряжения (КСВН), который в идеальных условиях должен быть равен 1. Практически волноводные линии с КСВН = 1,02. .. 1,03 считаются достаточно хорошими. [c.17] Свойства стоячих волн и возможность установления связи между наблюдаемыми явлениями и характеристиками неоднородности, вызывающей отражение, имеют большое практическое значение и рассмотрены ниже. [c.17] Для расчета коэффициента стоячей волны напряжения и коэффициента отражения по результатам измерений С тах и 1/тт существует специальная линейка. [c.18] Чтобы избежать больших потерь мощности, добиться стабильной работы генератора и получить точные результаты измерений, необходимо тщательно следить за соединением волноводов с помощью фланцев. Основные требования одинаковые размеры волноводов, высокая их соосность и недопущение зазора между фланцами, если они не имеют специальных согласующих устройств. [c.18] Благодаря возможности изгибать волноводы в любых плоскостях (изгиб в плоскостях Е или Н) можно создавать приборы, обеспечивающие проведение контроля в труднодоступных местах. Для достижения хорошего согласования изгибов с волноводным трактом необходимо, чтобы радиус закругления изгиба был равен или больше. Это справедливо и для так называемых скруток, т.е. волноводных элементов, обеспечивающих поворот плоскости поляризации на 45° или 90°. [c.18] При этом надо иметь в виду, что каждый волноводный тракт рассчитывается на диапазон длин волн. Поэтому условия согласования и коэффициент стоячей волны рассчитывают с учетом перестраиваемого диапазона по длинам волн. [c.18] Для проведения исследований часто бывает необходимо смещать антенные устройства на некоторое расстояние, не меняя положение остальных частей тракта. Это может быть достигнуто за счет гибких волноводов. Если в сантиметровой технике имеются гибкие гофрированные волноводы, то в миллиметровом диапазоне можно с успехом воспользоваться длинным куском волновода, согнутым буквой V. [c.18] Классификация приборов. Приборы радиоволнового контроля могут быть классифицированы по различным признакам. [c.18] Основными физическими параметрами в приборах являются коэффициенты отражения, прохождения, поглощения, преломления, поляризации, преобразования. [c.19] Ниже приведены основные особенности приборов, построенных на разных принципах. [c.19] Приборы амплитудно-фазовые на прохождение . В этом случае внутренне состояние объекта контроля определяется по воздействию среды на сигнал, прошедший через образец. [c.19] Принципиальная схема метода приведена на рис. 1.7. Основой метода являете наличие двух антенн (приемной и излучающей), находящихся по разные стороны объекта контроля и, как правило, соосных между собой. [c.19] В основном существуют две принципиальные блок-схемы приборов, в которых применен метод на прохождение (рис. 1.8). [c.19] Такая схема позволяет проводить контроль свойств материала по величине затухания энергии СВЧ в образце, отсчитываемого по шкале аттенюатора, с помощью которого величина сигнала индикаторного устройства прибора поддерживается на постоянном уровне. [c.20] в которой часть элементов отмечена пунктиром, часто называют интерферометром с открытым плечом. В этой схеме прошедший сигнал сравнивается по амплитуде и фазе с опорным, подаваемым через аттенюатор 4 и фазовращатель 9. Такая схема обладает более высокой информативной емкостью, чем первая, но в ряде случаев, когда объект контроля имеет большие размеры, ее трудно осуществить. [c.20] Вернуться к основной статье