SE440408B - Anvendning av metoden att detektera fel och inhomogeniteter i material medelst elektromagnetisk stralning - Google Patents

Description

fvsoness-1 2 10 15 20 25 30 35 antenner mätes, varvid förekommande ändringar i den genom- trängda eller reflekterade strålningsmängden och/eller i strålningens fas tolkas som eftersökta ställen där kvali- teten är avvikande. I ovannämnda patentskrift består antenn- systemet av tre antenner, av vilka två sinsemellan bildar ett par.

De antenner som bildar ett par och som är antingen mottagninge- antenner eller sändningsantenner, är anordnade sinsemellan symmetriskt i sned ställning med avseende på den tredje antennen i systemet och med avseende på det sågade virkets huvuddimension.

Mellan antennerna som bildar ett par och en för dessa gemensam adapter förekommer en 1800 fasskíllnad. Även om den i ovannämnda patentskrift beskrivna anordningen möjliggör bestämning av snedfibrígheten i virke, har den även brister. Den beskrivna anordningen ger nämligen förutom för snedfibrighet i virket kraftigt utslag även för kvistar, även fastän ingen betydande snedfibrighet förekommer vid dessa.

Detta medför att det är synnerligen besvärligt att fastställa den verkliga förekomsten av snedfibrighet i virke med mycket kvistar. Ändamålet med den i föreliggande ansökan beskrivna uppfinningen är användning av en metod på ett nytt sätt för bestämning av snedfibrigheten i virke, vilken inte är utsatt för störningar från kvistar. För att uppnå detta kännetecknas uppfinningen' av de saker som anges i den kännetecknande delen av patent- kravet 1. Den viktigaste fördelen med användningen enligt upp- finningen kan anses vara att kvistarna ger utslag i huvudsak endast då snedfibrighet förekommer i samband med dessa. Använd- ningen enligt uppfinningen använder dessutom anordningar av mycket enkel konstruktion.

Bestämningen av snedfibrighetsvinkeln på basen av den signal som en av ovannännda anordningar avger förutsätter dessutom uonoifter om det sågade virkets tjocklek och om den elmagnetiska vägens fortplantningsegenskaper vid måtfrekvensen och vid olika polarísationer. 10 15 20 25 30 S '7904696-7 Ovannämnda omständigheter försvårar i praktiken mätningen som skall genomföras, eftersom egenskaperna hos sågat virke varierar betydligt t.o.m. i samma virkestycke. Denna brist kan undvikas genom en särskild utföringsform ev uppfinningen, vid vilken mätningen av snedfibrigheten genomföres med tvâ sändningspolarisationer som sinsemellan bildar en vinkel. För vardera sändníngspolarisationen förefínnes härvid ett eget mottagningssystem, vars polarisationsplan alltså står vinkel~ rätt mot det egna sändningspolarisationsplanet.

Medelst öflwïfiflüïfim enligt uppfinningen fås snedfibrighets- signalen fram genom detektering av den av mottagningsantennen uppsamlade mikrovågseffekt som har passerat genom virket som mätes eller reflekterats från detta. Det har framgått att snedfibrighetssignalen är proportionell mot en produkt som bildas av följande faktorer: sändningseffekt, dämpningsfaktor, en funktion f (snedfibrighetsvinkel). Om dessa faktorer ut- märkes med Vs = snedfibrighetssignal P = sändningseffekt C = dämpningsfaktor eßvs = snedfibrighetsvinkel för ovannämnda uttryck formen: (1) V =PxCxf(oCvS).

S a Eftersom a andra sidan sändningseffekten och dämpningen vid en viss mätning kan anses utgöra en konstant, eller (2) K = P X C = konstant kan snedfibrighetssignalen vid var och en mätning anges i formen: (3) V5 = K x f (Q4vs).

Genom att genomföra flera mätningar på samma ställe av virket med olika polarisationsplan för den utsända energin fås följande uttryck: Mätning l (4) V51 = K x fl (cævs) _ vsøueee-7 4 10 15 fzo 25 30 ._35 Mätning 2 (s) v52' = K x fz (xvs).

Genom att dela vardera sidan av ekvationerna (4) och (5) med varandra erhålles (6) fl (vßvs) fZ ßcvsy E = V52 Pâ grundval av ekvationen (6) kan med andra ord fastslås att förhållandet mellan snedfibrighetssignalerna i detta fall är beroende enbart av snedfibrighetsvinkeln och inte av andra egenskaper hos virket.

Ovan beskrivna mätning kan genomföras med hjälp av två skilda mätkanaler, eller fördelaktigast med hjälp av en kanal där alstrandet av olika polarisationer i sändningsskedet och urskiljandet i mottagningsskedet genomföres medelst något i mikrovâgstekníken känt förfarande som inte närmare förklaras i detta sammanhang.

Enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är det fördelaktigt att det utsända fältets polarisationsriktning står väsentligen vinkelrätt mot längddimensionen av det virkes- stycke som skall mätas. Härvid är mottagningsantennens polari- sationsplan i sin tur parallellt med vírkets längddimension.

Om virketsfibrer är parellella med det utsända fältets polari- satíon, eller står vinkelrätt mot detta, är mottagningssignalen lika med noll. En maximisignal erhålles från mottagnings- antennen då virkets fibrer bildar en 4S° vinkel med polari- sationsriktningen. På basen av det ovan angivna kan även märkas att motsvarande fördelar även uppnås medelst en sådan fördel- aktig utföringsform av uppfinningen, där det utsända fältets polarisation är väsentligen parallell med virkesstycket som skall mätas.

Konstruktionen av en sådannätanordningen som genomför mätningen enligt ganska kompliserad odidyr, fastän en dylik anordning nog enkelt kan tillverkas. Dessa olägenheter kan lätt undvikas medelst en särskilt utföringsform av uppfinningen, där sned- fibrighetssignalen normaliseras på ett sätt som skiljer sig 10 15 20 25 30 ,- 5 79Ûl+6'6-'l från ekvationen (6). Teoretiskt kan bevisas att den normali- serade snedfibrighetssígnalen Vs följer följande aproximativa formel V1 (7) Vs = ;-:*§- G8 Sin OCVS, där _ l 2 o OCVS 11 45 I formeln (7) avses med V1 en signal som erhålles genom att genomföra mätningen enligt huvudkravet. Härvid är det utsända fältets polarisation lämpligen parallell med vírkets längd- axel och mottagningsantennens polarisation står vinkelrätt mot virkets längdaxel. V2 är en signal som erhålles då det utsända fältets polarisationsplan och mottagarens polarisations- plan är parallella och står vinkelrätt mot virkets längdaxel.

Härefter beskrives en mätanordning enligt uppfinningen i detalj under hänvisning till bifogade ritning, som schematiskt visar hur antennerna i anordningen enligt uppfinningen är placerade med avseende på det virkesstycke som skall mätas.

Ett virkesstycke l transporteras i sin längdriktning medelst en på ritningen icke visad transportör. På ena sidan om virkesstycket l är placerad en sändníngsantenn 3, som utsänder mikrovågsstrålning. På andra sidan om virkessrycket l är anordnad en mottagningsantenn 2, medelst vilken den strålning som passerat igenom virkesstycket mottages.

Sändníngsantennen 3 är så inställd att det uppgående mikro- vågsfältets polarísationsplan är parallellt med virkets längdriktning. Det utsända fältets polarisationsriktning är åskådliggjort med en pil 5. Mottagningsantennen är i sin tur så placerad att dess polarísationriktning står vinkelrätt mot virkesstyckets längdriktning. Mottagningsantennen polarisations~ plan är åskådliggjort med en pil 4. Sändningsantennsystemet är av sådan typ att polarisationsriktningen kan varieras så att den antingen är parallell med virkets längdriktning eller står vinkelrätt mot denna. _ 7904696-7 6 10 '15 20 25 Mätningen genomföres med ovan beskrivna anordning lämpligen på följande sätt: Två mätningar genomföres, varvid t.ex. vid den första användes en med virket parallell polarisation i det utsända fältet. Härvid erhålles som mätresultat en viss snedfibrighetssignal V1. Härefter genomföres den andra mätningen, varvid användes en mot vírkets längdriktning vinkelrätt stående polarisation. Härvid mottager mottagaren en signal V2. De erhållna signalvärdenas summa V1 + V2 användes som en jämförelsestorhet. Härvid erhålles enligt formeln (7) en normaliserad snedfibrighetssignal Vs.

Uppfinningen har ovan beskrivits under hänvisning till endast en fördelaktig utföringsform. Avsikten är dock naturligtvis inte att på något sätt begränsa uppfinningen endast till ovan beskrivna exempel, utan flera modifikationer är naturligtvis möjliga inom ramen för den i patentkraven definierade upp- finningstanken. Ovan har t.ex. talats enbart om sågat virke, men uppfinningen kan naturligtvis även tillämpas vid kontroll gav hylat, på annat sätt behandlat eller obehandlat virke.

Speciellt är det skäl att konstatera att undersökning av fibervridningen i stockar även anses falla inom uppfinningen.

Detta kan fördelaktigt förverkligas medelst ett reflexions- mätningsförfarande. Härvid måste antennarrangemangen utföras i enlighet med de fordringar mätförfarandet ställer, vilket för en fackman inom området endast är normalt konstruktions- arbete och vilket inte i och för sig erfordrar uppfinnings- verksamhet.

Claims (6)

79Ûf+696~7 PATENTKRAV

1. l. Användning av metoden att detektera fel och inlmmogeriiteter i material genom att en elektromagnetisk strålning sändes genom ett föremål av ifrågavarande material, och denna strålning rnottages med en mottag- ningsanordning, som är utförd för en polarisationsriktning, som bildar 900 vinkel mot polarisationsriktníngen för en sändaranordning för strålningen, k ä n n e t e c k n a d av att denna metod användes för att bestämma snedfibrigheten hos virke, särskilt sågat virke.

2. Användning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att sändnings- anordningens (3) polarisationsriktning (5) bringas att stå i huvudsak vinkelrätt mot längdaxeln hos ett virkesstycke (l), vars snedfibrighet skall bestämmas.

3. Användning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att sändnings- anordningens (3) polarisationsriktning bringas att vara i huvudsak parallell med längdaxeln hos ett virkesstycke (1), vars snedfibrighet skall bestämmas.

4. Användning enligt nagot av de föregående kraven, k ä' n n e - t e c k n a d av att för sändaranordningen användes två sändningsantenner, vilkas polarisationsplan bildar en vinkel med varandra och för vartdera polarisationsplanet är anordnad en egen mottagningsanordning.

5. Användning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att tva polarisationsplan användes både i sändningsanordningen och i mottag- níngsanordningen.

6. Användning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att sändnings- anordningen förses med organ, medelst vilka den utsända strålningens poleri- sation (5) turvis kan riktas parallellt med vírkets (l) längdaxel och turvis vinkelrätt mot virkets längdaxel, varvid en snedfibrighetssignal rnätes då sändaranordningens (3) och mottagningsanordningens (2) polarisationsriktning- ar (5, 4) står vinkelrätt mot varandra och en jämförelsesignal mätes di; ovannämnda polarisationsriktningar är parallella med varandra.