SU1180765A1

SU1180765A1 - Устройство дл обнаружени трещин

Info

Publication number: SU1180765A1
Application number: SU843723069A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Пунько
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1985-09-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИН, содержащее СВЧ-генератор, антенну , детектор, подключенный к индикатору , отличающеес тем, что, с целью повышени веро тности обнарз ени трещин, к выходу СВЧ-генератора последовательно подключены невзаимный элемент, делитель луча и преобразователь пол ризации ,выход которого соединен с антенной, при этом второе плечо делител луча нагружено на согласованную нагрузку, а к третьему подключен вход детектора . (Л с 00 о Од сд

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть испол зовано при дефектоскопии лить и обнаружении трещин на поверхности металлических изделий под слоем ант коррозионного покрыти . Целью изобретени вл етс повышение веро тности обнаружени трещи На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства дл обнаружени трещин. Устройство содержит соединенные последовательно СВЧ-генератор 1 мик роволнового излучени , невзаимный элемент 2, делитель 3 луча на основе пол ризующей решетки, преобразов тель 4 пол ризации, антенну 5, соед ненные с детектором 6 и индикатором 7, согласованную нагрузку 8 (поглотитель ) и контролируемый образец 9. Преобразбватель 4 пол ризации представл ет собой устройство, кото рое делит падающую на него волну на две ортогонально пол ризованные, и обеспечивает сдвиг фаз медцу этими составл ющими, равный 90. Например он может быть выполнен на основе металлического отражающего зеркала и пол ризующей одномерной решетки, расположенной параллельно поверхнос ти зеркала на рассто нии от нее. Пол ризующа одномерна , решетка от- ралсает одну ортогональную составл ю щую и пропускает вторую. Прошед- ша ортогональна составл юа а отражаетс от металлического зеркала, вторично проходит пол ризующую одномерную решетку и смещиваетс с волной, отразкенной от решетки. Рассто ние выбирают таким, чтобы обеспечить сдвиг фаз между составл ющим отраженными от решетки и зеркала, равным 90, Делитель 3 луча на основе пол ри зую1ией решетки представл ет собой обычный делитель луча, в котором в качестве светоделительного элемента используетс пол ризующа решетка, установленна под углом, например, 45 к оси падающего пучка. Принцип действи дистанционных устройств дл обнаружени трещин в поверхност х материалов с помощью счархвысокочастотных сигналов основан на изменении состо ни пол р из а ции электромагнитной волны при отражении от поверхности исследуемого материала с трещиной. В результате при облучении контролируемой поверхности линейно пол ризованной волной в отраженной при наличии трещины по вл етс составл юща , ортогональна падающей. При отражении от гладкой поверхности без трещины пол ризаци волны не измен етс . Фиксиру по вление в отраженной вол- не составл ющей, ортогонал7зной падающей , обнаруживают трещины на поверхности контролируемого материала. Веро тность обнаружени трещин определенных размеров в подобных устройствах зависит от взаимной ориентации плоскости пол ризации падающей волны и трещин, так как от этого сильно зависит амплитуда вновь по вившейс ортогональной составл ющей в отраженной волне. Введение в устройство делител луча на основе пол ризующей решетки и преобразовател пол ризации линейной волны в круговую избавл ет дефектоскоп от указанного недостатка. Преобразователь пол ризации осуще ствл ет преобразование направленной на образец линейно пол ризованной волны в круговую и обратное преобразование (т.е. круговой волны в ли-. нейно пол ризованную) отраженной от контролируемого материала волны, В результате на образец падает волиа круговой пол ризации, дл которой ориентаци трещины не имеет значени . При отражении такой волны от гладкой (без трещины) поверхности пол ризаци ее не измен етс . При обратном преобразовании на преобразователе пол ризации она преобразуетс в линейную, параллельную падающей . При наличии трепщны отраженна BOJma становитс .эллиптически пол ризованной, поэтому при обратном преобразовании по вл етс составл юща , ортогональна падающей; Устройство дл обнаружени трещин работает следующим образом, Микроволновоеизлучение от СВЧ-генератора 1 через невзаимньш элемент 2и делитель 3 луча на основе пол риззпощей решетки поступает на преобразователь 4 пол ризации. Делитель 3луча пропускает линейно пол ризованную составл ющую только одной а все остальное отражаориентации , попадает в согласованную наетс и 8. Линейно пол ризованна грузку прошедша делитель 3, в преволна .

3

образователе А преобразуетс в пол ризованнук по кругу и антенной 5 направл етс на поверхность контролируемого образца 9, Отраженна волна попадает в антенну 5 и через преобразователь 4 пол ризации - на делитель 3 луча. Преобразователь 4 превращает падающую на него линейно пол ризованную волну в пол ризованную по кругу и осуществл ет обратное преобразование отраженной волны. Наличие трещины на поверхности контролируемого материала измен ет пол ризацию отраженной волны и превращает ее в пол ризованную эллиптически . При прохождении через преобразователь 4 эллиптически пол ризованна волна превращаетс также в эллиптически пол ризованную, хот и измен ет свои эллипсометрические параметры. В результате на делитель 3 приходит волна, имеюща отличную от нул составл ющую, ортогональную падающей. Эта ортогональна составл юща отражаетс делитепем

807654

3и поступает на детектор 6. Продетектированньп сигнал поступает на индикатор 7. Составл юща отраженной волны, параллеотьна падаюшей,

5 проходит через делитель 3 и поглощаетс в невзаимном элементе 2. При этом на детекторе 6 сигнал отсутствует . Таким образом, наличие трещины на поверхности образца приводит к 10 по влению составл ющей ортогональной падающей в отраженной волне после прохождени ею преобразовател

4 , соответственно, наличию сигнала на детекторе 6. При этом веро тt5 ность обнаружени трещин увеличиваетс , так как на образец падает циркул рно пол ризованна волна, величина изменени пол ризации которой не зависит от ориентации трещин, а

0 определ етс лишь размерами. Дл линейно пол ризованной волны трещины, ориентированные параллельно плоскости пол ризации, дают наименьший сигнал , что Приводит к пропуску таких

5 дефектов.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИН, содержащее СВЧ-генератор, антенну, детектор, подключенный к индикатору, отличающееся тем, что, с целью повышения вероятности обнаружения трещин, к выходу СВЧ-генератора последовательно подключены невзаимный элемент, делитель луча и преобразователь поляризации,выход которого соединен с антенной, при этом второе плечо делителя луча нагружено на согласованную нагрузку, а к третьему подключен вход детек- ’