ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
При взаимодействии с материалом изделия изменяются такие параметры микрорадиоволн, как
коэффициенты прохождения и отражения, ослабление, рассеяние, фаза, вид и плоскость поляриза-
ции. Изменения этих величин при прохождении микрорадиоволн через контролируемое изделие
или отражении от него характеризуют внутреннее состояние изделия, в частности наличие различ-
ных дефектов (расслоение, пористость, трещины, инородные включения, неравномерность распре-
деления связующего, нарушение структуры и т.д.). Одной из основных задач микрорадиоволнового
метода является обнаружение этих дефектов в полимерных материалах и особенно в материалах,
являющихся непрозрачными для видимого диапазона длин волн [7].
В настоящее время в промышленности применяются конструкции из полимерных материалов са-
мых различных конфигураций. Это могут быть плоские одно- и многослойные плиты, изделия цилинд-
рической и шарообразной формы, изготовленные различными способами, клеевые соединения. Для ка-
ждого типа изделия необходимо выбрать метод контроля и режим работы дефектоскопа.
Радиоволновые методы в зависимости от способа ввода и приема СВЧ-сигнала подразделяют на волно-
водные, резонаторные и свободного пространства. Однако наибольшее распространение в практике
неразрушающего контроля получили методы свободного пространства. Это обусловлено тем, что
волноводные и резонаторные методы связаны с необходимостью помещения контролируемого из-
делия или образца внутрь волновода. Размеры внутренней полости волновода или резонаторов,
особенно на малых длинах волн, существенно ограничивают номенклатуру изделий, контролируе-
мых данными методами.
Из радиоволновых методов СВЧ свободного пространства используются амплитудный, фазовый, поля-
ризационный, рассеяния. По режиму работы они подразделяются на методы «на прохождение» и
«на отражение». Выбор режима работы обусловлен конструкцией изделия и прозрачностью стенок.
Амплитудный метод контроля основан на регистрации интенсивности прошедших через изделие
или отраженных от него микрорадиоволн. Измеряемыми величинами при амплитудном методе контро-
ля являются коэффициенты прохождения и отражения, показатель затухания. Эти коэффициенты связа-
ны с диэлектрической проницаемостью и толщиной стенки контролируемого изделия.
Коэффициенты прохождения и отражения находят из уравнений Максвелла для одно- и многослой-
ных сред при введении в эти уравнения нормального импеданса, под которым понимается отношение
тангенциальных составляющих электрического и магнитного полей. Для случая, когда вектор напря-
женности электрического поля E параллелен границе раздела рассматриваемой среды, импеданс равен
i
i
i
i
z
ε
µ
θ
=
cos
1
,
а для случая, когда вектор напряженности магнитного поля
H
параллелен границе раздела
i
i
ii
z
ε
µ
θ= cos ,
где θ – угол падения волн; µ
i
и ε
i
– магнитная и диэлектрическая проницаемости среды.
Из приведенных выражений для коэффициентов отражения, прохождения и фазы видно, что с
изменением диэлектрической проницаемости изменяются как фаза коэффициентов, так и сами ко-
эффициенты, т.е. меняется интенсивность принятого сигнала. На практике наиболее часто приме-
няются многослойные конструкции – это различные клеевые соединения, состоящие из материалов,
обладающих различными физико-механическими свойствами.
Исследуем нормальное падение радиоволн на слой с дефектом, имеющим диэлектрические потери.
Участок слоя, содержащий расслоение, можно рассматривать как трехслойный лист.
Будем считать, что падающие электромагнитные волны являются плоскополяризованными, а слои
безграничны по площади. Обозначим через t
1
и t
2
амплитудные коэффициенты прохождения через слои
толщиной d
1
и d
2
, а через ρ – амплитудные коэффициенты отражения от этих слоев. При наличии ди-
электрических потерь в слоях эти коэффициенты являются комплексными с фазами ψ
1
, ψ
2
и ϕ
1
и ϕ
2
со-
ответственно.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »
