CN101566468A - 一种用于行波管的极靴零件检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于行波管的极靴零件检测方法，属于行波管制造领域，该装置包含一个支撑被检测极靴零件的谐振腔工装，在所述谐振腔工装的上盖板、下底座、侧挡板所围绕的中心位置处，设置有供被检测极靴零件平卧的凹穴；所述上盖板、下底座设有供信号输入输出的耦合窗连接着信号发生装置的信号输入口通过信号输入波导与耦合窗口连接；信号输出口是与信号分析仪连接的端口，与耦合窗口相连构成所述的检测装置信号传输系统。本方法解决了系统检测手段导致的零件变形，精度差，测量误差大的问题。通过对谐振腔谐振频率变化的大小来对毫米波行波管极靴零件进行检测，本方法准确度高，操作简单，大大提高检测效率。

Description

一种用于行波管的极靴零件检测方法

技术领域

本发明属于行波管制造领域，特别涉及一种用于行波管的极靴零件检测方法。

背景技术

对于大功率行波管，其慢波系统多采用耦合腔慢波结构。而休斯型慢波结构在耦合腔行波管中应用最为广泛。由于毫米波波段行波管的零部件尺寸变得很小，对于零件的公差要求也就更趋严格，一般都在微米的量级内。为了更有利于零件的加工制造，将耦合腔分解为腔环和腔片结构，进行简化处理，降低零件的加工难度，但是由于零件很小，公差都在微米级别，给零件的检测、筛选带来较大的困难。

其次，由于毫米波波长短，对零件尺寸的一致性要求很高，否则很容易使传输波产生反射，影响慢波的匹配性能，使慢波产生自激振荡。而普通的检测手段，如用卡规卡、投影仪观察等已不能满足零件一致性精度的要求了。

综合以上两个因素，普通已有的检测手段对毫米波行波管极靴而言已经无法达到检测要求。必须采用其它有效的方法对毫米波行波管极靴零件进行检测。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，针对毫米波行波管使用的极靴零件公差要求严格、零件尺寸小、易变形的特点，通过提出一种新型的对毫米波行波管使用的极靴零件的检测设备和方法，以解决传统检测方法中遇到的困难和准确度不高的问题。本发明的目的，在于提供一种用于行波管的极靴零件检测方法，在表述所采用的方案之前，先讲述一个基础概念，本发明方法基于以下理解：根据谐振腔的谐振理论，当谐振腔的尺寸一定时，其谐振频率也是一定的。当谐振腔的尺寸发生变化时，其谐振频率也相应发生变化，谐振频率的变化量叫做频移。谐振腔尺寸变化大，频移大，尺寸变化小，频移小。因此可以根据谐振腔频移量的大小，来判断谐振腔尺寸变化的大小。根据谐振腔的这一特点，可以设想将毫米波行波管的极靴零件通过一定的工装组成谐振腔，当极靴零件的尺寸发生变化时，谐振腔的谐振频率就相应发生变化，根据谐振频率的变化量即可判断零件尺寸是否在要求的范围内，从而可以间接实现对毫米波行波管所用极靴零件的检测。要使用此方法进行对极靴零件的检测，必须具备以下条件。

①必须制造专用的工装夹具与毫米波行波管的极靴零件组成谐振腔体部分。调整谐振腔的谐振频率应与慢波系统实际工作时的谐振频率相同。如此所得到的结果才准确。

②工装夹具应留有信号输入输出的窗口渠道，便于微波信号的传输。

③要建立与谐振腔相连通的微波传输系统，并具有信号的产生和信号分析的仪器。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案如下：一种用于行波管的极靴零件检测方法所使用的装置，其特征在于，该装置包含一个支撑被检测极靴零件的谐振腔工装，在所述谐振腔工装的上盖板、下底座、侧挡板所围绕的中心位置处，设置有供被检测极靴零件平卧的凹穴；所述上盖板、下底座设有供信号输入输出的耦合窗，连接着信号发生装置的信号输入口通过信号输入波导与耦合窗口连接；信号输出口是与信号分析仪连接的端口，与耦合窗口相连构成所述检测装置的信号传送系统。

一种按上述检测装置的用于行波管极靴零件检测方法，其特征在于，该方法按如下步骤操作，

a)将信号发生装置和信号分析装置分别连接在上述装置的信号输入口、信号输出口；

b)将谐振工装的盖板取下，在底板中放入极靴零件，工装上的耦合窗与极靴零件的耦合孔呈180度对称放置；

c)将该装好零件的谐振工装放入信号传输系统中；

d)转动收紧手柄将谐振工装压紧，确保盖板、底座、极靴零件的接触面间没有缝隙；

e)将信号发生装置和信号分析装置打开，将得到两个谐振频率f₁ ^！和f₂ ^！，记下两个频率点的值；

f)将极靴零件取出，翻转180度后放入谐振工装重新测量，得到两个谐振频率f₁ ^！！和f₂ ^！！记下两个频率点的值；

g)根据公式 $\mathrm{\Δ}{f}_1=\frac{|f_1^{!}-f_1^{!!}|}{\stackrel{\‾}{f_1}}\·100\%$ 和 $\mathrm{\Δ}{f}_2=\frac{|f_2^{!}-f_2^{!!}|}{\stackrel{\‾}{f_2}}\·100\%,$ 计算Δf₁和Δf₂其中 $\stackrel{\‾}{f_1}=\frac{(f_1^{!}+f_1^{!!})}{2},$ $\stackrel{\‾}{f_2}=\frac{(f_1^{!}+f_2^{!!})}{2},$ 如果该零件耦合腔频率的偏移Δf₁和Δf₂不超过0.1％，该零件是可以用于装配的；

实际装配中可按照Δf₁和Δf₂偏移的大小来对极靴零件进行分组筛选；

应使谐振腔处于无缝隙状态，缝隙的存在会使微波信号泄漏，导致测量结果的错误。为了提高精度，谐振腔工装夹具应进行镀银处理，以减小夹具的微波损耗。如果夹具的微波损耗过大，则信号分析装置将无法分辨出谐振信号，导致测量无法进行。

本发明方法的优点是：通过对谐振腔谐振频率等电参数的测量实现对用于毫米波行波管极靴零件的精细检测，解决了系统检测手段导致的零件变形，精度差，测量误差大的问题。通过对谐振腔谐振频率变化的大小来对毫米波行波管极靴零件进行检测，本方法准确度高，操作简单，大大提高检测效率。

附图说明

图1为用于行波管的极靴零件示意图；

图2为谐振工装示意图；

图3为信号传输系统和固定收紧示意图；

具体实施方式

参照图1，表示用于行波管的极靴零件示意图，即本发明中的被检测对象5。参照图2，表示谐振工装装置示意图，图中包含盖板1、底座2侧面挡板3，供信号输入输出的耦合窗口4。参照图3，表示信号传输系统和固定收紧示意图，图中6为收紧手柄，固定卡子7可以将谐振工装装置锁紧。位于上侧的信号输入波导8及位于下侧的信号输出波导9，通过固定销钉10将它们固定，信号输入口11及信号输出口12分别与信号发生装置11′、信号分析装置12′相连，并与谐振腔的耦合窗口相耦合。

Claims (2)

1.一种用于行波管的极靴零件检测方法所使用的装置，其特征在于，该装置包含一个支撑被检测极靴零件的谐振腔工装，在所述谐振腔工装的上盖板、下底座、侧挡板所围绕的中心位置处，设置有供被检测极靴零件平卧的凹穴；所述上盖板、下底座设有供信号输入输出的耦合窗，连接着信号发生装置的信号输入口通过信号输入波导与耦合窗口连接；信号输出口是与信号分析仪连接的端口，与耦合窗口相连构成所述的检测装置信号传输系统。

2.根据权利要求1所述装置采用的极靴零件检测方法，其特征在于，该方法按如下步骤操作，

a)将信号发生装置和信号分析装置分别连接在上述装置的信号输入口、信号输出口；

b)将谐振工装的盖板取下，在底板中放入极靴零件，工装上的耦合窗与极靴零件的耦合孔呈180度对称放置；

c)将该装好零件的谐振工装放入信号传输系统中；

d)转动收紧手柄将谐振工装压紧，确保盖板、底座、极靴零件的

接触面间没有缝隙；

e)将信号发生装置和信号分析装置打开，将得到两个谐振频率f₁ ^！和f₂ ^！，记下两个频率点的值；

f)将极靴零件取出，翻转180度后放入谐振工装重新测量，得到两个谐振频率f₁ ^！！和f₂ ^！！记下两个频率点的值；

g)根据公式 ${\mathrm{\Δf}}_1=\frac{|f_1^{!}-f_1^{!!}|}{\stackrel{\‾}{f_1}}\·100\%$ 和 ${\mathrm{\Δf}}_2=\frac{|f_2^{!}-f_2^{!!}|}{{\stackrel{\‾}{f}}_2}\·100\%,$ 计算Δf₁和Δf₂，其中 ${\stackrel{\‾}{f}}_1=\frac{(f_1^{!}+f_1^{!!})}{2},$ ${\stackrel{\‾}{f}}_2=\frac{(f_2^{!}+f_2^{!!})}{2},$ 如果该零件耦合腔频率的偏移Δf₁和Δf₂不超过0.1％，该零件是可以用于装配的。

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