Контроль технологических параметров композитов устройствами на основе диэлектрических волноводов

• Автор: Ахметшина, Людмила Георгиевна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 210 c. : ил

1. Анализ современного состояния контроля технологических II параметров изделий из ПКМ
1.1 Сравнительный анализ эффективности методов контроля технологических параметров материалов

1.2 Анализ технических средств радиоволнового контроля

1.3 Постановка задачи исследования

2. Теоретические основы взаимодействия электромагнитных волн, возбуждаемых в диэлектрическом волноводе с контролируемой средой

2.1 Методы расчета . фазовой постоянной в направляющих диэлектрических структурах

2.2 Фазовый коэффициент распространения волн в диэлектрическом волноводе и диэлектрическая проницаемость объекта
2.3 Амплитуда электромагнитных волн в диэлектрическом волноводе как характеристика технологических параметров объектов

2.4 Влияние технологических параметров на частотные

свойства датчиков

йяводы
3. Оптимизация параметров датчиков на основе ДВ и их адаптация к условиям работы
3.1 Критерии качества датчиков и условия оптимизации
3.2 Оптимизация математического описания моделей датчиков
3.3 Точность оценок контролируемых параметров
3.4 Основные характеристики метода визуализации электро-

магнитных полей СВЧ диапазона с помощью термотропных жидких
кристаллов
3.5 Визуализация электромагнитных полей в открытых
направляющих системах
Шводы
4. Экспериментальное исследование волноводных датчиков
4.1 Экспериментальное определение основных характеристик волноводных датчиков
4.2 Диэлектрический волновод как датчик для оценки СОСТОЯНИЯ связующего
4.3 Использование поляризации электромагнитных волн диэлектрического волновода
4.4 Экспериментальное исследование датчиков с частотнозависимыми свойствами
5. Практическое применение волноводных датчиков и устройств на их основе для неразрушающего контроля технологических параметров ПКМ
5.1 Техническая реализация устройства для контроля диэлектрической проницаемости
5.2 Дополнительные возможности использования полученных результатов
5.2.1 Прогнозирование разрушения объекта по данным многопа-раметрового контроля
5.2.2 Контроль технологических параметров ПКМ по результатам визуализации электромагнитного поля
Шводы
Заключение
Приложение I

Приложение 2
Список используемой литературы

ВВЕДЕНЙЕ
Актуальность проблемы. Решениями ХХУ1 съезда КПСС повышение качества и надежности промышленной продукции отнесено к числу наиболее важных задач. Значительная роль в ее решении должна быть отведена физическим неразрушающим методам контроля (НМК). В соответствии с межвузовской комплексной целевой программой по развитию методов неразрушающего контроля, на кафедре ЭВМ Днепропетровского госуниверситета проводятся плановые научно исследовательские работы по развитию и внедрению методов и и приборов неразрушающего контроля материалов, используемых в ряде областей новой техники.
Одно из наиболее перспективных направлений в разработке методов и средств неразрушающего контроля связано с микроволновым диапазоном. Шзванное потребностями производства широкое внедрение композиционных материалов ( классифицируемых во многих случаях как случайно-неоднородные и плохо приспособленных, в силу их физических свойств и технологических особенностей, для контроля такими методами как ультразвуковой, тепловой, рентгеновский), значительно повысило роль НМК радиоволнового диапазона.
Большая часть этих методов основана на использовании прошедших через объект контроля или отраженных от него, т. е. взаимодействующих с объектом и, следовательно, несущих информацию о его свойствах электромагнитных волн,распространяющихся в свободном пространстве. Однако, следует отметить, что имеющееся практическое применение НМК радиоволнового диапазона ограничено малой "управляемостью". Получаемые характеристики являются интегральными по .всему объему исследуемого объекта. Поэтому возникают значительные трудности при необходимости ограничения области контроля только, например, припо-

для получения приемлемой величины результирующего рассеяния требуется большая измерительная база. Более целесообразным является использование волновода, ширина которого модулирована пространственным меандром. Методика расчета коэффициента затухания в таком волноводе учитывает разложение функции, описывающей профиль волновода в ряд Фурье, вычисление коэффициента затухания, обеспечиваемого каждой пространственной гармоникой способом, описанным выше и суммирование этих величин. На рис. 2.9 представлен график зависимости коэффициента затухания волновода с переменной толщиной от значения £гкс . Величина -
о с гкс
составляющая в среднем 10 Т/до-ед £г) свидетельствует о возможности эффективного использования нерегулярных диэлектрических волноводов (рис. 2.8 б) для оценки параметров контролируемого материала (расчет произведен при следующих параметрах: =5,
А =8хЮ~^м, =0,3х10”^м, леи =0,25хЮ”^м, 4 =2x10“^ м,
=4хЮ"^м).
В заключение рассмотрим возможность использования эффектов связи в двух диэлектрических волноводах. Предполагается, что один из них является измерительным, а в качестве второго выступает плоский слой контролируемого материала. Полное поле системы может быть приближенно представлено в виде суперпозиции невозмущенных полей каждого волновода.
В линейном приближении изменение амплитуд сигналов А1 (%) ,
Аг(?) в первом и во втором волноводах определится системой уравнений /63/:
первом и во втором волноводах, ^ и С? - коэффициенты связи,
Здесь ^ - продольные коэффициенты распространения в