Устройство для визуализации протяженных неоднородностей контролируемых изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИВДЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистицескииРеспублик(43) Опубликовано 25,07,76 сударстаенный комитетавета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий етень27,16(088 та опубликования описания Авторыизобретения Великовский Ю, Иоффе, Г я) устРОЙстВО для визуллизлции пРОтяженных НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к неразрушаюшему контролю изделий и может быть использовано,пля визуализации обнаруживаемых де фектов ультразвуковым или СВЧ-методами.Известно устройство для визуализации неоднородностей контролируемых изделий, со.- держащее передаю "ий блок, выполненный в виде передакшей трубки, с вмонтированной в нее пьезопластиной, приемный блок, вылол ненный в виде усилителя и приемного пьезоэлемента и блок индикации Ц, Это устройство имеет нпзкую чувствительность и разрешаОщую способность. мехоустоичнвость и-за наличия высокоенных гармоник помехйство отличается тем ст Птных пространств редлагаемое устро с целью повышени набжено простран Омехоустоичивости,чт он ственновременны.орого соединены удя ми входами у приелаюго бло из силителеп каждогока, и сумматороблоком и блок равля,сшканапэ Вклкм На чертежагаемого устУстройство предсойства лок-схема предсодер2 иб ит пере,пок 3 инжит Высоукового приемный блокдающий блок 1генератор 4 ултромагнитн ащее со,цер ьтразв тель го на, ен скаперо ого,пиала единен со аВательнприсоед сканиру дипен д состав тенну нен к остронаправленн ющей антенне 6, Со ск и нером 5 соеантенны, Вльно атчик 7 положеняприемного блэка 2 пространстзечныйиз каналов которого ЕДЬНО СОЕЦННЕННЬХ; И.тъ ч р" ргютц ейинди.эдит многемник энеростогт иземной ант к альпы и аждый пос нны зкую едова Известно также устройство, содержпередающий блок, вкдточаюший посдепоно соединенные генератор ул:-.тразвукоили электромагнитного СВЧ-диапазонанер и псрецаюшую остронаправленную амногоканальный приемный блок, каждыканалов которого Включает посдедоватсоединенные антенну с полем,зрения,ньгм сектору сканирования луча передаантенны., квадратор, усилитель и блоккации Г 21. Такое устройство имеет ни ченным между приемным10 индикации. аюший блок 1, ппкацни. Перекочастотный или СВЧ эдекератор послепо, который ой передающей5224 8, имеющей ширину диаграммы направленности, равную ширине сектора сканирования передающей сканируншей антенны 6; квадратора 9; канального усилителя 10 с управляемым коэффщиентом усиления. Приемные антенны, 8 образуют приемную решетку. Выходы канальных усилителей 10 присоединены. ко входам сумматора 11, Модулятор 12 имеет число выходов, равное числу каналов в прием. - нике. Каждый выход модулятора подключен к управляющему электроду соответствукше го усилителя 10. Выход сумматора 11 присоединен ко входу детектора 13, выход которого присоединен к индикаторному устройству 14 - электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Отклоняющая система ЭЛТ 14 соединена с датчиком 7 положения луча передающей антенны.Принцип работы системы визуализации заключается в следующем.Остронаправленная сканирующая передаю- Е щая антенна 6 в каждый момент времени "высвечивает" на протяженной неоднородности пятно с угловым. размером., равным ширине диаграммы направленности передающей антенны. "Освещенный" участок состо- фЕ ит из множества точечных рассеивателей, лежащих в дальней зоне антенн 6 и 8, Отраженные от этих рассеивателей плоские волны приходят не раскрыв приемной решет. ки, состоящей из антенн 8, интерферируют Зф между собой и образуют на раскрыве распределение интенсивности сигнала, которое можно рассматривать как пространственно-частотный спектр интенсивности ( ПЧСИ), Пространственная частота интерференцион ных гармоник пропорциональна угловому расстоянию между соответствующими точечными рассеивателями. Следовательно, наибольшая пространственная частота спектра интен. сивности сигнала равна - о(д (9 - ширина 4 ф диаграммы направленности передающей антенны 6, Л - длина рабочей волны). Одновременно на приемную антенную решетку приходит излучение, рассеянное от множества точечных отражателей, расположенных фб на граничном. слое слабонеоднородной среды.Граница слабонеоднородной среды находится в непосредственной близости от приемного раскрыва. ПЧСИ помехи имеет ширину значительно большую, чем , т.к, макси- ЮХбомальные угловые расстояния Ф межцуточечными рассеивателями на границе среды8.Во . Принятое излучение проходит через антенны 8, составляющие приемную решетку, и образует на выходе квадраторов фф 9 сигналы, пропорциональные распределению интенсивности поля на приемном раскрыве. Далее сигналы усиливаются на канальных усилителях 10 и складываются насумматоре 11. Величина коэффициента усиления каждого усилителя 10 управляетсянапряжением., подаваемым на него от модулятора 12, имеющего число выходов, равное числу каналов приемника. Закон пространственно-временной модуляции коэффициентов усиления, обеспечиваемый модулятором 12, представляет собой пространственно-периодическую функцию (бегущую волну), перемещающуюся от канала к каналу с постоянной скоростью. Пространственный период модулирукшей функции бегущей волны, отсчитываемый вдоль антенной решетки, состоящейиз приемных антенн 8 имеет величину нелменьшую, чем , при этом обеспечиваоется подавление на выходе сумматора 11высокочастотных пространственных гармоник помехи. Скорость перемещения модулирующей функции такова, что обеспечиваетсяпрохождение ею нескольких полных циклов по всем каналам за время -о (где Л9с дад- угловая скорость качания луча песекредающей антенны) .формула изобретенияУстройство для визуализации протяженных неоднородностей контролируемых изделий, содержащее передающий блок, включающий последовательно соединенные генератор ультразвукового или электромагнитногоСВЧ-,диапазона, сканер и передающую остронаправленную антеннумногоканальный приемньй блок, каждый из каналов которого включает в себя последовательно соединенные антенну с полем зрения, равным сектору сканирования луча передающей антенны, квадратор, усилитель и блок индикации, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабженопространственно-временным. модулятором,выходы которого соединены с управляющими входами усилителей каждого из каналовприемного блока, и сумматором, включенным. между приемным блоком и блоком индикации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт.св.990083, М.кл. Ь 01 й 29/04,приоритет 05,05.1951 г,2, Сканирующие антенны системы СВЧФнод ред. Маркова, Советское радио" т. 3,1971, стр. 377-388.. Гриценко едакт орозова аказ филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,80/365ИПИ Госу035, Мо Составитель А. ВопилкинТехредС. Габовда Коррект Подписное ета Минно ткрытий , д. 4/5 Тиражарственного копо делам, изобреква, Ж, Рауш 1029митета Сотений иская наб