DE2815793A1

DE2815793A1 - Verfahren zur zerstoerungsfreien pruefung von nichtmetallischen koerpern

Info

Publication number: DE2815793A1
Application number: DE19782815793
Authority: DE
Inventors: Max Dr Gautschi
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-09-27
Also published as: CH626998A5; LU79825A1

Description

Verfahren zur zerstörungsfreien Prü-
fung von nichtmetalischen Körpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von bewegten nichtmetallischen Körpern auf inhomogene Stellen mittels Mikrowellen.
Bekannt sind Untersuchungen an nichtmetallischen Körpern bezüglich inhomogener Stellen mittels Mikrowellen nach folgenden Methoden: a) Durchstrahlung und Reflexion: Hierzu sei z.B. verwiesen auf den Artikel von G. Wittig "Zerstörungsfreie Prüfung mit Mikrowellen" in der Zeitschrift "Kunststoffe" 67 (1977), 8, S. 429-432. Allerdingsergeben sich hierbei Probleme mit variabler Reflexion am Einstrahlungsort sowie mit stehenden Wellen. Ausserdem kann das Reflexionssignal stark beeinflusst werden durch Hintergrundreflexion (welche freilich gemäss dem zitierten Artikel durch FM-Modulation des Oszillators teilweise eliminiert werden kann).
b) FM-CW-Radar; verwiesen sei auf den Artikel Detektion of Buried Objects by Microwave Means von P.J.B. Clarricoats, R. Kularajah, R.R. Lentz und G.T. Poulton in "Conference Proceedings 7th European Microwave Conference 1977kl, s, 409-413 und c) Puls-Radar; dies führt auf die bekannten Problemlösungen unter dem Namen Time-Domain-Reflectometrie.
Die Lösungen unter b) und c) sind allerdings technisch aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung ein von einem ruhenden CW-Mikrowellen-Oszillator erzeugter Mikrowellenstrahl schräg zur Bewegungsrichtung auf das Objekt gerichtet wird, wobei der an den Inhomogenitäten gestreute Strahl in der Frequenz eine Dopplerverschiebung erfährt, und dass die Dopplerverschiebung zur Detektion der Inhomogenitäten ausgenützt wird.
Bei der Produktion von Kunststoffplatten, Laminaten usw.
wird häufig ein Verfahren angewendet, bei dem das Produkt sich gleichförmig bewegt. Bei den bekannten Methoden stört diese Bewegung insofern, als z.B. das CW-Radar eine falsche Distanz des Objektes simuliert. Beim erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren wird jedoch gerade diese Bewegung ausgenützt.
Die Erfindung sei jetzt anhand der Figur beispielsweise näher erläutert. Das länglich geformte Objekt OB bewege sich mit der (vorzugsweise konstanten) Geschwindigkeit v in der durch den Pfeil angegebenen Richtung. Mit IH sei eine innere Inhomogenität bezeichnet. MSE ist eine ruhende Mikrowellen-Sende-/Empfangsantenne mit Richtwirkung, welche Antenne von einem (nicht gezeigten) ebenfalls ruhenden CW-Mikrowellenoszillator gespeist wird. Die Antenne MSE richtet den Mikrowellenstrahl MS schräg gegen das bewegte Objekt OB. Die Inhomogenitäten IH im Körper bewirken, dass von dort eine gewisse Mikrowellenleistung gestreut wird. Da sich der Körper bewegt, erfährt die Frequenz des gestreuten Strahls eine Dopplerverschiebung DV, die zur Detektion ausgenützt wird.
Die Detektion erfolgt durch das Niederfrequenzfilter NFF, dessen Durchlassfrequenz der Objektgeschwindigkeit v angepasst ist. Bei konstanter Objektgeschwindigkeit wird eine feste Durchlassfrequenz fo verwendet, sonst wird f0 proportional zu v gewählt.
Bei dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren handelt es sich um eine vereinfachte und verbesserte Messmethode.
Dass solche Methoden zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist aus den weltweit verstärkten Anstrengungen zur Auffindung derartiger Messmethoden erkennbar. Die Anwendung umfasst z.B. die Kontrolle von Garn in Spinnereien und Webereien sowie verschiedene Kontrollmassnahmen in der Kunststoffindustrie, Glasindustrie usw.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von bewegten nichtmetallischen Körpern auf inhomogene Stellen mittels Mikrowellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem ruhenden CW-Mikrowellenoszillator erzeugter Mikrowellenstrahl (MS) schräg zur Bewegungsrichtung auf das Objekt (OB) gerichtet wird, wobei der an den Inhomogenitäten (IH) gestreute Strahl in der Frequenz eine Dopplerverschiebung (DV) erfährt, und dass die Dopplerverschiebung zur Detektion der Inhomogenitäten (IH) ausgenützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mikrowellen-Sende-/Empfangsantenne, die den Mikrowellenstrahl (MS) auf das bewegte Objekt (OB) richtet und den gestreuten, in der Frequenz dopplerverschobenen. Strahl empfängt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein der Sende-/Empfangsantenne (MSE) nachgeschaltetes NF-Filter (NFF), dessen Durchlassfrequenz (fO) der Objektgeschwindigkeit (v) angepasst ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei konstanter Objektgeschwindigkeit (v) eine feste Durchlassfrequenz (fO) des NF-Filters (NFF) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei variabler Objektgeschwindigkeit (v) eine Durchlassfrequenz des NF-Filters (NFF) proportional der Geschwindigkeit (v) verwendet wird.