Спосіб контролю якості діелектричних матеріалів

Винахід відноситься до галузі вимірювальної техніки й призначений для неруйнівного контролю якості діелектричних матеріалів і може бути використаний у хімічній, харчовій і парфумерній промисловостях, а також при виробництві полімерних матеріалів. Відомий спосіб контролю якості матеріалів, що полягає в тім, що в досліджуваному зразку збуджують ультразвукові імпульсні коливання і приймають принаймні один імпульс, що пройшов крізь зразок, потім змінюють терміни затримок між синфазними крапками збудливого імпульсу і імпульсу, що пройшов крізь зразок, в області стаціонарного значення першої і другої частот заповнення і визначають часовий інтервал, рівний різниці виміряних термінів затримок, по якому судять про якість матеріалу [авт.св. СРСР №1376037, МПК G01N29/00, 1986p.]. Основний недолік описаного способу полягає в низькій продуктивності контролю, зв'язаної з необхідністю визначати часовий інтервал по різниці обмірюваних термінів затримки між синфазними крапками збудливого імпульсу і імпульсу, що пройшов крізь зразок, в області стаціонарного значення першої і другої частот заповнення сигналу, що пройшов, а також у необхідності надійного контакту випромінювача ультразвукових імпульсних коливань з поверхнею контрольованого зразка. Відомий спосіб вимірювання діелектричних властивостей, заснований на змінюванні ємності конденсатора в залежності від типу діелектрика між його обкладками, при цьому вимірювання виконують при двох різних глибинах проникнення електричного полю в досліджуваний матеріал і результат визначають по різниці повних обмірюваних опорів [авт.св. СРСР №216807, МПК G01R31/11, 1966р.]. Основний недолік описаного способу полягає в тім, що при вимірюванні повних опорів використовують вимірювальні конденсатори, що приводить до зміни умов вимірювання - розташування контрольованої ділянки, повітряного зазору й ін. З відомих способів ближче усього до запропонованого по технічній суті є спосіб, що містить те хнологічні операції установлення вимірювальної котушки у вимірювальний пристрій, настроювання вимірювального пристрою у резонанс та вимірювання добротності вимірювальної котушки [див. книгу Г.А.Ремез «Курс основних радиотехнических измерений», М., изд-во «Связь», 1966р., стр.338...340 – прототип]. Недоліком цього способу є те, що він вимірює тільки добротність вимірювальної котушки. В основу винаходу поставлене завдання забезпечити оптимізацію процесу й оперативність контролю якості діелектричних матеріалів, таких, як пластмаса, гума, тверді жири й ін. за рахунок здатності вимірювальної котушки, що включена в коливальний контур вимірювального пристрою, підвищувати напругу в коливальному контурі пристрою при резонансі і властивостях діелектричного матеріалу змінювати добротність вимірювальної котушки, у яку поміщають діелектричний матеріал. Для вирішення поставленого завдання пропонується спосіб, який містить наступні технологічні операції: установлення вимірювальної котушки у вимірювальний пристрій, настроювання вимірювального пристрою у резонанс, вимірювання добротності вимірювальної котушки, поміщення зразка з еталонного діелектричного матеріалу у вимірювальну котушку, вимірювання номінального значення добротності вимірювальної котушки, потім поміщення у вимірювальну котушку зразка з досліджуваного діелектричного матеріалу з тими ж геометричними розмірами й з тієї ж марки матеріалу, що й еталонний зразок, вимірювання отриманого значення добротності вимірювальної котушки і судження про якість досліджуваного діелектричного матеріалу по величині відхилення отриманого значення добротності від номінального значення. Відмітними істотними ознаками запропонованого способу контролю якості діелектричного матеріалу є наступні технологічні операції: - поміщення зразка еталонного діелектричного матеріалу у вимірювальну котушку; - вимірювання номінального значення добротності вимірювальної котушки; - поміщення у вимірювальну котушку досліджуваного діелектричного матеріалу з тими ж геометричними розмірами й з тієї ж марки матеріалу, що й еталонний зразок; - вимірювання отриманого значення добротності вимірювальної котушки; - судження про якість досліджуваного діелектричного матеріалу по величині відхилення отриманого значення добротності від номінального значення. Унаслідок використання однієї й тієї ж вимірювальної котушки і застосування еталонного і досліджуваного зразків, що мають однакові геометричні розміри і виготовлені з однієї й тієї ж марки матеріалу, досягається висока надійність контролю якості діелектричних матеріалів на відповідність до технічних умов і стандартів на їх склад і забезпечується об'єктивне відбраковування виробів, виготовлених з цих матеріалів. Таким чином, сукупність відомих ознак: - поміщення вимірювальної котушки у вимірювальний пристрій; - настроювання вимірювального пристрою у резонанс; - вимірювання добротності вимірювальної котушки і нових істотних ознак забезпечує надійний контроль якості діелектричних матеріалів і виробів, виготовлених з цих матеріалів. Для пояснення способу додається креслення (Фіг.), на якому зображена схема здійснення способу. Схема містить у собі вимірювальний пристрій 1, вимірювальну котушку 2 і досліджуваний діелектричний матеріал 3. Запропонований спосіб здійснюється таким чином: установлюють вимірювальну котушку 2 у вимірювальний пристрій 1, настроюють вимірювальний пристрій 1 у резонанс, вимірюють добротність вимірювальної котушки 2, помішують зразок еталонного діелектричного матеріалу у вимірювальну котушку 2, вимірюють номінальне значення добротності вимірювальної котушки 2, потім помішують у вимірювальну котушку 2 досліджуваний діелектричний матеріал 3 з тими ж геометричними розмірами й з тієї ж марки матеріалу, що й еталонний зразок, вимірюють отримане значення добротності вимірювальної котушки 2 і судять про якість досліджуваного діелектричного матеріалу 3 по величині відхилення отриманого значення добротності від номінального значення. Автори випробували запропонований спосіб. При цьому еталонний та досліджуваний зразки були виготовлені з діелектричного матеріалу - пластмаси. Вимірювальна котушка 2 мала параметри, діапазон частот 12...30 МГц; індуктивність 0,5 мкГн; електрична ємність 6пф. В якості вимірювального пристрою 1 брали куметр, котрий настроювали у резонанс (частота 28,5МГц) і реєстрували номінальне значення добротності вимірювальної котушки 2. Значення добротності склало Q1=270. Номінальне значення добротності вимірювальної котушки 2 при поміщенні у неї еталонного зразка склало QH=190. Значення добротності вимірювальної котушки 2 при поміщенні у неї досліджуваного зразка 3, виготовленого з того ж діелектричного матеріалу й з тими ж геометричними розмірами, що й еталонний зразок, склало Q2=170. Величина відхилення отриманого значення добротності вимірювальної котушки від номінального значення склало: DQ=QH-Q 2=190-170=20, що складає зміну добротності на 10%. Звідси випливає, що досліджуваний діелектричний матеріал відрізняється по якості від еталонного матеріалу. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує високу надійність контролю якості діелектричних матеріалів на відповідність діелектричних матеріалів до технічних умов і стандартів на їх склад та об'єктивне відбраковування виробів, виготовлених з ци х матеріалів.