RU201679U1 - Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов - Google Patents
Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU201679U1 RU201679U1 RU2020127164U RU2020127164U RU201679U1 RU 201679 U1 RU201679 U1 RU 201679U1 RU 2020127164 U RU2020127164 U RU 2020127164U RU 2020127164 U RU2020127164 U RU 2020127164U RU 201679 U1 RU201679 U1 RU 201679U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diagnostics
- composite materials
- control
- appearance
- polymer composite
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для ранней диагностики и прогнозирования появления дефектов в полимерных композиционных материалах (ПКМ) как в процессе изготовления, так и диагностики готовых ПКМ и использования их в авиационной технике. Устройство содержит блок питания, подключенный к источнику энергии СВЧ, который через развязывающий элемент подключен к узлу разделения излучаемого и принимаемого сигналов, от которого приемный канал подключен к детектору, а он подключен к индикаторному прибору, объект контроля установлен на металлическом отражателе, устройство снабжено открытым полуконфокальным резонатором, который выполняет диагностику объекта контроля и одновременный нагрев его большой мощностью зондирующей электромагнитной волны. Технический результат - получение информации об отклонении протекания технологического процесса изготовления (отвердения) полимерных композиционных материалов и появлении дефектов с локализацией мест их появления. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к технике неразрушающего контроля на сверхвысоких частотах, радиоволновым методом и предназначена для ранней диагностики и прогнозирования появления дефектов в полимерных композиционных материалах (ПКМ) как в процессе изготовления, так и диагностики готовых ПКМ и использования их в авиационной технике.
Известно устройство амплитудно-фазовых приборов, работающих «на отражение» включающее генератор электромагнитного излучения, приемопередающую антенну, измеряемый образец материала, установленный на металлический отражатель (см. Потапов, А.И. Контроль качества и прогнозирования надежности конструкций из композиционных материалов. / А.И. Потапов. - Л.: Изд-во Машиностроение, 1980. - 261 с.).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что измерение состояние исследуемого материала производиться при нормальной температуре и не дает наиболее полной информации о наличие и залегания внутренних дефектов, и работает с радиопрозрачными материалами.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному полезной модели по совокупности признаков является устройство [Воробьев Е.А. Михайлов В.Ф. Харитонов А.А. СВЧ диэлектрики в условиях высоких температур. М.: Сов. радио, 1977, 203 с.] реализующее радиоволновый амплитудо-фазовый метод на отражение, включающее: блок 1 питания, источник 2 энергии (сверхвысокие частоты) СВЧ, развязывающие элементы 3, узел 4 разделения излучаемого и принимаемого сигнала, излучающая и приемная антенна 5, детектор 6, индикаторный прибор 7, объект 8 контроля на металлическом отражателе, и принятое за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве используется рупорная антенна, которая производит распределение зондирующего электромагнитной волны на большую поверхность отраженный сигнал получается усредненным, что приводит к снижению точности измерения. Кроме того в условиях, нагрева нагрев производится распределено по всей площади поверхности, кроме того нагрев производиться не равномерно из-за неравномерной структуры электромагнитной волны.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка устройства для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов.
Технический результат - получение полной информации об отклонении протекания технологического процесса изготовления (отвердения) полимерных композиционных материалов и повышение точности определения мест дефектов в ПКМ, путем извлечения из двух параметров одновременно по температуре нагрева и по отраженному сигналу электромагнитной волны от исследуемого объекта.
Технический результат достигается тем, что устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов содержит блок питания, источник энергии СВЧ, развязывающий элемент, узел разделения излучаемого и принимаемого сигнала, детектор, индикаторный прибор, объект контроля на металлическом отражателе.
Особенностью является то, что устройство снабжено открытым полуконфокальным резонатором, который выполняет диагностику объекта контроля и одновременный нагрев его большой мощностью зондирующей электромагнитной волны, предназначенный для выполнения диагностики объекта контроля и одновременного нагрева его большой мощностью зондирующей электромагнитной волны и подключенный к узлу разделения излучаемого и принимаемого сигнала.
Предлагаемая полезная модель позволяет производить диагностику как существующих материалов на наличие внутренних дефектов (как расслоение, не проклей, воздушные полости), так и в процессе их изготовления.
С этой целью зондирование производится электромагнитной волной комбинированно, большой мощностью для разогрева поверхности контролируемого образца, по отраженному сигналу производится вычисление места дефекта, глубины его залегания и классификация дефекта.
Особенность заключается в том, что зондирование производится электромагнитной волной повышенной мощности. В результате поверхность объекта контроля нагревается, что позволяет более точнее классифицировать дефект и глубину его залегания в объекте.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где
на фиг. 1 представлена структурная схема прототипа,
на фиг. 2 - структурная схема реализации заявляемого устройства.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем.
Устройство содержит: блок 1 питания, источник 2 энергии СВЧ, развязывающий элемент 3, узел 4 разделения излучаемого и принимаемого сигнала, открытый полуконфокальный резонатор 5, детектор 6, индикаторный прибор 7, объект 8 контроля на металлическом отражателе.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Блок 1 питания подключен к источнику 2 энергии СВЧ через развязывающий элемент 3 и узел 4 разделения излучающего и принимаемого сигнала, подается на полуконфокальный открытый резонатор 5, в котором происходит зондирование и нагрев поверхностного слоя объекта 8 контроля, в качестве объекта контроля выступает образец полимерного композиционного материала (ПКМ). По отраженному сигналу идущий через узел 4 разделения излучающего и принимаемого сигнала, приходит на детектор 6 и на индикаторном приборе 7 отображается значение отраженного сигнала, по значению которого определяется наличие дефекта, его классификация и глубина залегания относительно облучаемой поверхности.
Радиоволновый амплитудо-фазовый метод на отражение реализован с помощью открытого полуконфокального резонатора 5. Зондирующей электромагнитной волной производится одновременно зондирование и разогрев объекта 8 контроля (которым является материал НКМ). поскольку конфокальный резонатор 5 можно перемещать по поверхности объекта контроля, то можно производить диагностики образцов большого размеров.
Claims (1)
- Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов, содержащее блок питания, подключенный к источнику энергии СВЧ, который через развязывающий элемент подключен к узлу разделения излучаемого и принимаемого сигналов, от которого приемный канал подключен к детектору, а он подключен к индикаторному прибору, объект контроля установлен на металлическом отражателе, отличающееся тем, что оно снабжено открытым полуконфокальным резонатором, предназначенным для выполнения диагностики объекта контроля и одновременного нагрева его большой мощностью зондирующей электромагнитной волны и подключенным к узлу разделения излучаемого и принимаемого сигналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127164U RU201679U1 (ru) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127164U RU201679U1 (ru) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201679U1 true RU201679U1 (ru) | 2020-12-28 |
Family
ID=74106296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020127164U RU201679U1 (ru) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201679U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114609189A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-10 | 电子科技大学 | 一种基于微波致热的缺陷深度信息提取方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7019537B2 (en) * | 2003-05-16 | 2006-03-28 | General Electric Company | Non-destructive determination of machining induced surface defects on metal parts |
RU2276334C1 (ru) * | 2005-02-09 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственное предприятие "Парус" | Радиоволновый измеритель уровня |
US20100283483A1 (en) * | 2004-08-05 | 2010-11-11 | Little Jr Jack R | High-Resolution, Nondestructive Imaging of Dielectric Materials |
US9989359B2 (en) * | 2013-09-25 | 2018-06-05 | Evisive, Inc. | Nondestructive, absolute determination of thickness of or depth in dielectric materials |
RU2686498C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-04-29 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") | Способ ультразвуковой термотомографии и устройство для его осуществления |
-
2020
- 2020-08-12 RU RU2020127164U patent/RU201679U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7019537B2 (en) * | 2003-05-16 | 2006-03-28 | General Electric Company | Non-destructive determination of machining induced surface defects on metal parts |
US20100283483A1 (en) * | 2004-08-05 | 2010-11-11 | Little Jr Jack R | High-Resolution, Nondestructive Imaging of Dielectric Materials |
RU2276334C1 (ru) * | 2005-02-09 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственное предприятие "Парус" | Радиоволновый измеритель уровня |
US9989359B2 (en) * | 2013-09-25 | 2018-06-05 | Evisive, Inc. | Nondestructive, absolute determination of thickness of or depth in dielectric materials |
RU2686498C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-04-29 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") | Способ ультразвуковой термотомографии и устройство для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Воробьев Е.А. Михайлов В.Ф. Харитонов А.А. СВЧ диэлектрики в условиях высоких температур. М.: Сов. радио, 1977, 203 с. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114609189A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-10 | 电子科技大学 | 一种基于微波致热的缺陷深度信息提取方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhong | Progress in terahertz nondestructive testing: A review | |
Han et al. | Nondestructive evaluation of GFRP composite including multi-delamination using THz spectroscopy and imaging | |
Montanini | Quantitative determination of subsurface defects in a reference specimen made of Plexiglas by means of lock-in and pulse phase infrared thermography | |
EP3014255B1 (en) | Modular device for structural diagnostics of various materials and structures, using thermographic techniques based on multiple excitations | |
Cheng et al. | Research of nondestructive methods to test defects hidden within composite insulators based on THz time-domain spectroscopy technology | |
RU201679U1 (ru) | Устройство для диагностики и контроля радиоволновым методом полимерных композиционных материалов | |
US20120280414A1 (en) | In-Process Monitoring for Composite Parts Quality Control Using Piezoelectric Wafer Active Sensors (PWAS) Technologies | |
Mei et al. | Detection of small defects in composite insulators using terahertz technique and deconvolution method | |
US8035400B2 (en) | High-resolution, nondestructive imaging of dielectric materials | |
Zhu et al. | Progress and trends in non-destructive testing for thermal barrier coatings based on infrared thermography: A review | |
US11650183B2 (en) | System and method for real-time degree of cure evaluation in a material | |
US20210302379A1 (en) | System and method for real-time visualization of defects in a curved material | |
Foudazi et al. | Application of active microwave thermography to inspection of carbon fiber reinforced composites | |
Li et al. | Applications of microwave techniques for aerospace composites | |
Lv et al. | Fast and high-resolution laser-ultrasonic imaging for visualizing subsurface defects in additive manufacturing components | |
Friederich et al. | Continuous wave terahertz inspection of glass fiber reinforced plastics with semi-automatic 3-D image processing for enhanced defect detection | |
Chady et al. | Wind turbine blades inspection techniques | |
Wong | Non-destructive evaluation (NDE) of composites: detecting delamination defects using mechanical impedance, ultrasonic and infrared thermographic techniques | |
RU2525844C1 (ru) | Способ теплорадиотехнических испытаний радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов | |
Mao et al. | Review of the development of metal non-destructive testing and imaging technology | |
CN106908456A (zh) | 一种金属板件表面缺陷检测和定位的微波检测探头及方法 | |
Almarzoqi et al. | Deployable microwave imaging system | |
CN113640327B (zh) | 一种大曲率微小件表面多层金属薄膜的无损检测方法 | |
Qian et al. | Accurate measurement of TBC thickness with specific wavelength multimodal SAW induced by grating laser | |
An et al. | Response of Laminated Composites to Guided Microwave Pulse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201222 |