SU1493939A1

SU1493939A1 - Устройство дл измерени параметров материалов

Info

Publication number: SU1493939A1
Application number: SU874321332A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Александрович Усанов; Андрей Андреевич Лицов
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени измерени шероховатости металлических поверхностей. Устройство дл измерени параметров материалов содержит датчик, выполненный в виде отрезка пр моугольного волновода 1, разомкнутый на одном конце, и расположенный в волноводе 1 источник 2 СВЧ-колебаний, а также детектор 3 СВЧ и два соосных металлических стержн 4 и 5, выполненных с возможностью перемещени вдоль своей оси и вдоль продольных щелей 6 и 7, расположенных по оси волновода 1 у его разомкнутого конца. Стержни 4 и 5 фиксируютс в рабочем положении с помощью скобы 8. Вход регистрирующего прибора 9 подключен к детектору 3 на выходе датчика. Дл реализации резонансного взаимодействи зазора между концами стержней 4 и 5 с исследуемой металлической поверхностью осуществл етс выбор соответствующего рассто ни между стержн ми 4 и 5 и краем излучающего отверсти волновода 1. В результате происходит преимущественное поглощение СВЧ - мощности исследуемой поверхностью, следствием чего вл етс возможность измерени шероховатости металлической поверхности с высокой чувствительностью. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике СВЧ и может использоватьс в электронной, машиностроительной промьшшенности.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени измерени шероховатости металлических поверхностей.

На фиг. 1 показано устройство дл из мерени параметров материалов на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство дл измерени параметров материалов содержит датчик, выполненный в виде отрезка пр моугольного волновода 1, разомкнутый на одном конце, расположенный в волноводе 1 источник 2 СВЧ колебаний, детектор 3 СВЧ, два соосных металлических стержн 4 и 5, выполненных с воз можностью перемещени вдоль своей оси и вдоль продольных щелей 6,7,расположенных по оси волновода 1 у его разомкнутого конца, стержни 4,5 фиксируютс в рабочем положении с помо- щью скобы 8, вход регистрирующего прибора 9 подключен к детектору 3 на выходе датчика. В качестве источника 2 СВЧ колебаний возможно использование диода Ганна, лавинно-про летного диода, туннельного диода ;или элемента возбуждени волновода от внешнего СВЧ генератора.

Устройство дл измерени параметров материалов работает следующим образом .

Отрезок пр моугольного волновода помещаетс разомкнутым концом на измер емую поверхность. Внутри волновода 1 устанавливаетс возбуткденна источником 2 СВЧ колебаний сто ча волна электромагнитного пол . Зависимость амплитуды сто чей волны от параметра измер емой прверхности фиксируетс детектором 3 и регистрирует с регистрирующим прибором 9.При отсутствии стержней 4,5 конструкци не может быть использована дл измерени шероховатости вследствие чрезвычайно слабой зависимости в этом случае амплитуды сто чей волны от шероховатости измер емой поверхности . Введение двух соосных металлических стержней 4,5 на рассто нии от излучающего отверсти волновода не превышающем величины, определ е- мой злвисиомстью

,JJL. ) - (2.-)-V л

5

Q

0 5 о

5

0

50

где а - размер широкой стенки отрезка пр моугольного волновода 1 ,

Л - длина рабочей волны в свободном пространстве,

обеспечивает поглощение мощности преимущественно исследуемой металлической поверхностью, а не всей внутренней поверхностью отрезка пр моугольного волновода 1. Следствием этого вл етс сильна зависимость амплитуды сто чей волны, а следовательно, и показаний прибора 9 от шероховатости измер емой поверхности.

Выбор рассто ни между стержн ми 4,5 и краем излучающего отверсти волновода 1 в соответствии с приведенным отношением необходим дл реализации резонансного взаимодействи зазора между концами стержней 4, 5 с исследуемой металлической поверхностью. В результате этого происходит преимущественное поглощение СВЧ мощности исследуемой поверхностью, следствием чего вл етс возможность измер ть шероховатость металлической поверхности с высокой чувствительностью. Так как резонансна частота параллельного контура, образованного частью объема волновода 1, ограниченного стержн ми 4,5 с одной стороны и исследуемой металлической поверхностью с другой стороны, зависит от ве личи- ны активного сопротивлени , включенного в одно из его плеч, то амплитуда сто чей волны в волноводе 1, а следовательно, и величина продетек- тированного напр жени будет зависеть от величины шероховатости исследуемой поверхности. Измен как рассто ние между стержн ми 4,5 и излучающим отверстием волновода 1, так и глубину их погружени в волновод 1, можно определить их оптимальное положение с точки зрени получени мак- симальной чувствительности устройства к изменению параметра R а среднеарифметическое отклонение профил измер емых поверхностей в каждой конструкции .

Claims

Формула изобретени Устройство дл измерени параметров материалов, содержащее датчик, выполненный в виде отрезка пр моугольного волновода, разомкнутого на одном конце,внутри которого размещен исто ник СВЧ-колебаний, а также регистрирующий прибор, соединенный с , выходог; дэтчикэ, отличзющее- с тем, что, с целью расширени функ- цион льных возможностей путем обеспечени измерени шероховатости металлических поверхностей, введены два соосных металлических стержн , размещенных на противоположных широких стенках отрезка пр моугольного волновода с возможностью осевого перемещени и перемещени вдоль продольных щелей, выполненных в серединах

широких стенок отрезка пр моу1 ольного волновода на его разомкнутом конце, при этом длина каждой продольной щели не превышает величины, определ емой выражением:

((3)- (J-).)где а - размер широкой стенки отрезка пр моугольного волновода} - длина рабочей волны в свободном пространстве.

ffuffA

и

.

Фиг. 2