Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

шающего контроля: существуют радиотехнические и квазиоптические методы неразрушающего кон-
троля с использованием излучения СВЧ.
Радиоволновые методы и средства применяют для контроля качества и геометрических размеров
изделий из диэлектрических материалов (строительные материалы, стеклопластики и пластмассы, рези-
на, термозащитные материалы, теплоизоляционные материалы, бумага, фибра, фанера), для измерения
влажности материалов (зерно, песок, древесностружечные материалы), вибраций, толщины металличе-
ского листа и т.п. [1].
Исследуемые материалы и тела влияют на прохождение, отражение, поглощение и рассеяние ра-
диоволн. При этом происходит изменение амплитуды, фазы, поляризации и т.п. По степени изменения
указанных параметров можно судить о характерных свойствах самого материала, а также об отклонени-
ях от номинала.
Нарушение сплошности и структуры тел почти всегда сопровождается изменением их электромаг-
нитных параметров, а, следовательно, и результатов взаимодействия электромагнитных волн с ними. На
этом основаны радиоволновые методы неразрушающего контроля состояния и структуры тел.
Электромагнитная волна представляет собой совокупность быстропеременных электрического Е и
магнитного Н полей, распространяющихся в определенном направлении z. В свободном пространстве
электромагнитная волна поперечна, т.е. векторы Е и Н перпендикулярны направлению распространения
волны z (продольная волна отсутствует) (рис. 1.1).
При радиоволновом контроле диэлектрических материалов необходимо знать диэлектрическую по-
стоянную ε и тангенс угла диэлектрических потерь tg δ (обычно для диэлектриков магнитная проницае-
мость µ = 1) (табл. 1.1) [2], для полупроводниковых и магнитных материалов необходимо учи-
тывать ε и µ, для металлов в основном имеет значение величина проводимости σ.
Рис. 1.1 Схема расположения векторов
E
,
H
и
П
в бегущей электромагнитной волне
1.1 Диэлектрические свойства сухих материалов в диапазоне
сверхвысоких частот
ε
tg δ 10
-2
Материал
λ = 10
см
λ = 3
см
λ = 10
см
λ = 3
см
Плот-
ность,
г/см
3
Тем-
пера-
тура,
o
С
Окись алюми-
ния
Кремнезем
Полиэтилен
Тефлон
Полистирол
Плексиглаз
Цемент
9,6
6,5
2,4
2,05
2,4
2,5
2,65
9,2
6,8
2,7
2,07
2,6
2,7
4,0
0,02
0,02
0,1
0,02
0,6
6
35
0,08
0,08
0,1
0,4
2
8
20
1,4
1,4
1,7
20
25
20
20