Способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания ъВ.о 8,т 8 Гасударственный комит Соввта Министров С 6 С во делам иэооретений и открытий(71) Заявител 54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯМЕХАНИЧЕСКОЙ А НИЗОТРОПИИ ДИЭЛЕК ТРИЧЕ СКИМАТЕРИАЛОВ2 Изобретение касается контроля качественных показателей диэлектрических материалов.Известен способ неразрушающего контроля механической анизотропии диэлек- трических материалов, основанный на измерении коэффициентов отражения для двух взаимно перпендикулярных направлений поляризованных волн сверхвысокой частотыЦ,Однако в этом случае не достигается высокой точности контроля для влажных диэлектрических материалов, поскольку поляризованная волна сверхвысокой частоты ощущает, в основном, жидкую фазу диэлектрического материала, т, е. воду, а не суспензированные в ней волокна.Цель изобретения - повышение точности контроля механической анизотропии диэлектрических материалов.Для этого в способе неразрушающего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов, основанном на измерении коэффициентов отражения для двух взаимно перпендикулярных направлений поляризованных волн сверхвысокой частоты, диэлектрический материал дополнительно облучают неполяризованными волнами той же частоты, что и поляризованныс, опретедяют коэффициенты отражения неполяризованных волн, находят разности коэффициентов отражения для поляризованных и неполяризованных волн и по отношенио этих 5 разностей для двух взаимно перпендикулярных направлений судят об анизотропии диэлектрического материала.На чертеже представлена электрическаясхема устройства, реализующего предложенный способ.Контролируемый диэлектрически й материал с волокнистой структурой располагают в кювете с плоским дном, прозрачным для волн СВЧ, и дополнительно облучают по нормали неполяризованными волна ми СВЧ той же частоты, что и поляризованные, определяют коэффициент отражения не- поляризованных волн СВЧ и коэффициенты отражения сопряженных поляризованных волн СВЧ, находят разности между коэф. фициентами отражения пр и)лярзованном и неполяризованном СВЧ-излучении и по отношению этих разностей судят по количестве волокон, ориентированных в двух взаимно перпендикулярных направлениях в диэлектрическом материале.623145встствуюший КСВН при введении отражак- ш,ей подложки.По показаниям индикатора рефлектометра, установленного в канале с неполяризованным СВЧ-излучением, аналогично определяют коэффициент отражения диэлектрического материала 9 при использовании пеполяризованного СВЧ-излучения.Зная величины коэффициентов отражен ия поляризованных ( Я 1и) и неполярпзованных ( т"о) волн СВЧ определяют соответствуюгцие разности между коэффициентами отражения,б - Р, и Р - у по отпгппению которых судят о величине ориентации волокон в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. о механической анпзотропии диэлектрического материала 9, равной Устройство, реализуюшее предложенныйспособ, содержит генератор волн СВЧ 1волноводные тракты 2, разветвитель 3, рефлектометры 4, индикаторы 5 рефлектометровантенну 6 неполяризованного СВЧ-излучения, антенну 7 поляризованного СВЧ-излучения, переходное вра шаюшееся волноводное сочленение 8, исследуемый диэлектрический материал 9, находяшийся в кювете 10 с плоским дном, прозрачным дляволн СВЧ, опорную раму 11 для кюветы 10поглошаюшую 12 и отражаюшую 13 подложки, основание 14 для крепления и поворотаподложек 12 и 13.Для осушествления предложенного способа с помошью указанного устройства включают генератор СВЧ волн 1 и, не вводяисследуемый диэлектрический материал 9,а только кювет 10 и подложки 12 и 13,убеждаются в изменении коэффициентов стоячей волны (КСВН), измеряемых по индикаторам 5 рефлектометров 4, в зависимостиот поочередного введения поглошаюшей 12или отражавшей 13 подложек,Повернув антенну поляризованного СВЧизлучения 7 на 90, убеждаются в отсутствииизменения КСВН при помещении однотип .ных подложек. 25Вводят исследуемый диэлектрический материал 9 и определяют КСВН как для канала с поляризованным СВЧ-излучением,так и для канала с неполяризованнымСВЧ-излучением при введении поглощаю-шей 12 и отражающей 3 подложек.По полученным значениям КСВН вычпляют коэффициенты отражения, используяуравнение- Ь(Цгде й - значение КСВН.Затем определяютизвестным способомвеличины коэффициентов отражения поляризованных волн СВЧ одного ( р) и др)гого (,Р, ), перпендикулярного первому,направлений в диэлектрическом материале,9,с учетом коэффициента пропускаемости, длячего используется уравнениер(р1(р 1 г к(21 45где Р.а - коэффициент отражения, получаемый при введении под контролируемый материал поглощающейподложки;Р, -- коэффициент отражения подложки, получаемый при отсутствии контролируемого материала.Значение коэффициента пропускаемостиопределяется известным методом изуравнения(4) Формула изобретения г =05(+Й,е ), (3)где К,: - коэффициент отражения, соотредложенный способ обеспечивает высокро точность измерений, так как в нем учитывается влияние влажности диэлектрического материала на интенсивность отражения волн СВЧ, что достигается применением поляризованного и неполяризованного СВЧ- излучения одной и той же длины волны,Поскольку в основе предложенного спосооа лежат относительные измерения одних и тех же участков диэлектрического материала, обеспечивается высокая достоверность измерения механической анизотропии диэлектрического материала вне зависимости от изменения его химических и других свойств. Способ неразрушаюшего контроля механической анизотропии диэлектрических материалов, основанный на измерении коэффициентов отражения поляризованных волн сверхвысокой частоты для двух взаимно перпендикулярных направлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, диэлектрический материал дополнительно облучают неполяризованными волнами той же частоты, что и поляризованные, определяют коэффициенты отражения не- поляризованных волн, находят разности коэффициентов отражения для поляризованных и неполяризованных волн и по отношению этих разностей для двух взаимно перпендикулярных направлений судят об анизотропии диэлектрического материала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР М 5 о 684, кл. Р 21 Г 1/64, 1974,М ельн ич ен ко. осударс 1 венного комитета Совета по делам изобретений и отк 5, Москва, Ж.35, Раушская н ППППатент, г. Ужгород, ул 113 филиал