Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.1.1971 61893 KI. 42 b, 10 MKP G 01 b, 15/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Andrzej Kraszewski, Stanislaw Stuchly Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Zaklad Doswiadczalny Bu¬ dowy Aparatury Naukowej „UNIPAN"), Warszawa (Polska) Urzadzenie do ciaglego i bezstykowego pomiaru przekroju poprzecznego metalowych pretów profilowych, a w szczególnosci pretów walcowanych na goraco Wynalazek dotyczy urzadzenia do ciaglego i bez¬ stykowego pomiaru przekroju poprzecznego meta¬ lowych pretów profilowych, a w szczególnosci pre¬ tów walcowanych na goraco. Wynalazek wykorzys¬ tuje sposób ciaglego i bezstykowego pomiaru sred¬ nic drutów i pretów, bedacy przedmiotem patentu nr 54848.Opisany w patencie nr 54848 sposób polega na wykorzystaniu zaleznosci wspólczynnika odbicia lub przenoszenia fali elektromagnetycznej od wiel¬ kosci przekroju poprzecznego drutu lub preta.Do realizacji wymienionego wyzej sposobu wy¬ nalazek wedlug patentu glównego przewiduje urzadzenie zawierajace odcinek falowodu prosto¬ katnego. Badany drut przechodzi poprzecznie przez odcinek falowodu, przy" czym drut ten po¬ laczony jest elektrycznie ze sciankami falowodu za pomoca bezstykowych polaczen dlawikowych zlozonych z odcinków wspólosiowego i radialnego.Taka konstrukcja wynika z koniecznosci zapew¬ nienia swobodnego przesuwania sie badanego dru¬ tu przez falowód.Sposób wedlug patentu nr 54848 zapewnia spel¬ nienie wszystkich wymagan stawianych przy cia¬ glych i bezstykowych pomiarach przekroju po¬ przecznego w warunkach przemyslowych, jednak stosowanie urzadzenia wedlug patentu nr 54848 jest ograniczone.Zasadniczym powodem niedogodnosci jest tu fakt stosowania do pomiarów odcinka falowodu, 15 20 25 30 przez który przesuwa sie badany drut. Otqz do¬ puszczalny zakres srednic badanych drutów jest scisle ograniczony rozmiarami falowodu, który z kolei jest okreslony czestotliwoscia przenoszonej fali elektromagnetycznej. Ogólnie mozna powie¬ dziec, ze dlugosc fali X rozchodzacej sie falowo¬ dem prostokatnym powiazana jest z jego szerokos- cia „a" zaleznoscia a zas maksymalna srednica drutu, jaka mozna dokladnie pomierzyc w falowodzie wynosi: dmax = 0,1 a Przy praktycznie najkorzystniej stosowanych czestotliwosciach fali maksymalna srednica mie¬ rzonego drutu niewiele przekracza 3 mm. Rzecza jest wiec oczywista, iz fakt ten przewaznie ogra¬ niczal stosowanie wynalazku wedlug patentu nr 54848.Obok opisanych niedogodnosci uniemozliwiaja¬ cych badanie drutów o wiekszych srednicach oraz pretów, wynalazek wedlug patentu glównego nie mógl byc stosowany w pelnym, mozliwym do za¬ stosowania rozmiarze. Mianowicie, urzadzeniem wedlug patentu glównego nie mozna bylo w ogóle badac drutów lub pretów walcowanych na goraco, gdzie temperatura ich znacznie przekracza 1000°C.Celem niniejszego wynalazku jest wiec umoz¬ liwienie pomiaru i kontroli szczególnie wiekszych rozmiarów przekroju poprzecznego metalowych pretów profilowych w procesie ich wytwarzania 6189361893 3 oraz rozszerzenie zakresu zastosowania sposobu wedlug patentu glównego przez mozliwosc zasto¬ sowania wynalazku do badania drutów i pretów walcowanych na goraco.Wytyczony cel osiagniety zostal w urzadzeniu wedlug niniejszego wynalazku, a to dzieki temu, ze pomiarowy uklad przesylowy lub odbiciowy jest ukladem wolnoprzestrzennym, skladajacym sie z anteny wypromieniowujacej fale elektromagnetycz¬ na i anteny odbiorczej, miedzy którymi to antena¬ mi przesuwany jest badany pret. W przypadku sto¬ sowania ukladu odbiciowego antena odbiorcza za¬ konczona jest obciazeniem.Korzysci techniczne, wynikajace ze stosowania wynalazku, to przede wszystkim mozliwosc pro¬ wadzenia ciaglych i bezstykowych pomiarów, któ¬ rych wyniki nie zaleza od rodzaju metalu, stanu powierzchni, temperatury, czy tez cisnienia. Po¬ miarami moga tu byc objete prety nawet o bardzo duzym przekroju poprzecznym. Bezsprzecznie glów¬ na zaleta pomiarowego ukladu wedlug wynalazku jest mozliwosc ciaglego pomiaru i biezacego kory¬ gowania procesu walcowania pretów na goraco.Stosowanie ukladu wolnoprzestrzennego powoduje ponadto, ze uklad taki nie ulega w ogóle mecha¬ nicznemu zuzyciu, nie podlega takze praktycznie wplywowi temperatury.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania pokazanym na rysunku, na któ¬ rym iig. 1 przedstawia schemat blokowy urzadze¬ nia z pomiarowym ukladem odbiciowym, a fig. 2 schemat blokowy urzadzenia z pomiarowym ukla¬ dem przesylowym.Przedstawione na fig. 1 urzadzenie z ukladem odbiciowym sklada sie z generatora 1 zasilajacego przez izolator 2 i sprzegacz kierunkowy 3 element promieniujacy 4. Obszar pomiarowy stanowi tu przestrzen miedzy elementami promieniujacymi 4 i 5, przy czym elementami tymi sa anteny mi¬ krofalowe, jak na przyklad anteny tubowe, anteny 4 10 15 20 25 30 35 40 dielektryczne, szczelinowe, czy tez anteny z fala powierzchniowa. Wyboru anten dokonuje sie w za¬ leznosci od warunków, w jakich maja one pra¬ cowac, potrzebnej charakterystyki promieniowania itp. Antena odbiorcza 5 pracuje na obciazenie 9.Odbita od badanego preta 6 czesci fali elektromag¬ netycznej kierowana jest w sprzegaczu kierunko¬ wym 3 do demodulatora 7 i po stosownej obrób¬ ce, steruje wskaznik 8.Fig. 2 rysunku przedstawia urzadzenie z ukla¬ dem przesylowym. Sygnal mikrofalowy z genera¬ tora 1 dzieli sie w rozgalezieniu 10 na dwa syg¬ naly, z których jeden podlega zmianie fazy w zmiennym przesuwniku fazowym 11 oraz zmianie amplitudy w zmiennym tlumiku 12. Drugi sygnal promieniowany jest przez antene 4 w antene 5.Oba sygnaly lacza sie w rozgalezieniu 13, sa wzmacniane we wzmacniaczu 14, nastepnie dopro¬ wadzane do demodulatora 7, skad po stosownej obróbce steruja wskaznik 8. Badany pret 6 prze¬ suwany jest miedzy antenami 4 i 5.W obu przedstawionych przykladowo ukladach anteny 4 i 5 rozstawione moga byc nawet w dosc znacznej odleglosci od siebie, a to dla unikniecia silnego promieniowania cieplnego od badanego pre¬ ta. PL