Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників
Номер патенту: 76442
Опубліковано: 10.01.2013
Автори: Трегубов Микола Федорович, КУЦЕНКО ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ
Формула / Реферат
Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників, що містить надвисокочастотну (НВЧ) - рупорну антену, підключену до першого входу НВЧ-перемикача, до другого входу якого підключено еквівалентне навантаження, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, аналого-цифрового перетворювача (АЦП), комп'ютера з генератором тактової частоти (мікро-ЕРМ), який через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом НВЧ-перемикача, а через кодокеровані ланцюги з кодокерованим блоком регулювання і цифровим індикатором, який відрізняється тим, що всі приймальні антени виконані рупорними і розміщені в антенному блоці, блок регулювання забезпечує контроль і стабільність градієнта температур обтічника і антенного блока і додатково введені два датчики температури, що з'єднані з входами автоматичного перемикача, до виходу якого послідовно підключені підсилювач низької частоти, синхронний детектор, АЦП і цифровий вхід мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом автоматичного перемикача, і також введені N ідентичних радіометричних каналів, кожен з яких складається із двох НВЧ-перемикачів, входи яких підключені до чотирьох рупорних антен з антенного блока, а виходи до входів третього НВЧ-перемикача, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, АЦП і мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом третього НВЧ-перемикача, а через другий додатково введений дільник частоти з'єднаний із керуючими входами першого і другого НВЧ-перемикача, виходи всіх АЦП комплексу з'єднані через кодокеровані ланцюги з відповідними цифровими входами мікро-ЕРМ, керуючі сигнали від дільників частоти подаються у всі N каналів.
Текст
Реферат: Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників належить до радіовимірювальної техніки. Система дозволяє у діапазоні частот 48 - 73 ГГц виявляти локальні неоднорідності. Флуктаційний поріг чутливості системи неруйнівного -21 -21 контролю знижено до 10 ... 5•10 Вт/Гц. UA 76442 U (12) UA 76442 U UA 76442 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіовимірювальної техніки і може бути використана для автоматизованого неруйнівного контролю властивостей радіопрозорих обтічників з діелектричних матеріалів за рахунок застосування низькоінтенсивних власних радіотеплових сигналів. Обтічники широко використовуються в літакобудуванні, ракетній та космічній техніці і до їх технологічних параметрів (внутрішні неоднорідності матеріалів, приховані дефекти, домішки і ін.) пред'являються високі вимоги. Проведення в умовах виробництва продукції неруйнівного експрес-контролю готових виробів дозволяє визначити відхилення фізико-механічних і структурних характеристик від їхніх нормованих значень. Відомий спосіб неруйнівної електромагнітної дефектоскопії [див. патент Російської Федерації № 2146047, МПК G01N 22/02, 2000 p.], що полягає в тому, що контрольований виріб опромінюють електромагнітними сигналами під кутом до його поверхні, приймають відбиті електромагнітні сигнали, вимірюють їх параметри і за результатами вимірювань визначають наявність дефектів, при цьому опромінення здійснюють через діелектричну пластину, що встановлюють на поверхні контрольованого виробу. Додатково ведуть прийом відбитих електромагнітних сигналів першою і другою приймальними антенами. Однак, даний спосіб не передбачає автоматизації керування процесом вимірювання і обробки інформації, що збільшує сумарний час контролю та знижує вірогідність результатів. Існує система неруйнівного радіометричного контролю об'єктів [див. патент України № 27651, МПК G01R 29/08, 2000 p.], що містить дві надвисокочастотні (НВЧ) антени, виходи яких з'єднані з входами НВЧ-перемикача, а до виходу останнього підключені послідовно з'єднані НВЧ-підсилювач, НВЧ-змішувач, підсилювач проміжної частоти і квадратичний детектор, комутаційний генератор, вихід якого з'єднаний з керуючим входом НВЧ-перемикача, НВЧгетеродин, підключений до другого входу НВЧ-змішувача, і реєстратор. Крім того, схема містить генератор шуму, керований атенюатор, блок керування, погоджене навантаження і подвійний хвилевідний трійник як суматор, а також послідовно з'єднані підсилювач низької частоти і синхронний детектор. Результат порівняння в диференціальному радіометрі значною мірою залежить від нестабільності коефіцієнтів підсилення НВЧ-підсилювача і підсилювача проміжної частоти, крутості перетворення НВЧ-змішувача і квадратичного детектора, мінливості потужності НВЧгетеродина, а також нестабільності температури контрольованого виробу. Тому ймовірність виявлення і кількісної оцінки дефектів у структурі матеріалу виробу залишається низькою. Як прототип приймають систему неруйнівного радіометричного контролю радіопрозорих обтічників на робочому місці [див. патент України № 66463, G01N22/00, G01R17/02, G05B13/00, 2012 р.], що містить НВЧ-аплікатурну антену, з'єднану із виходом кодокерованого атенюатора, вхід якого з'єднаний з виходом кодокерованого НВЧ-генератора, другу НВЧ-рупорну приймальну антену підключену до першого входу НВЧ-перемикача, до другого входу якого підключено еквівалентне навантаження, до виходу НВЧ-перемикача послідовно підключені другий кодокерований атенюатор, НВЧ-змішувач з кодокерованим НВЧ-гетеродином, підсилювач проміжної частоти, квадратичний детектор, підсилювач низької частоти, синхронний детектор, фільтр нижніх частот, аналого-цифровий перетворювач (АЦП) і комп'ютер з генератором тактової частоти (мікро-ЕРМ, ери). Мікро-ЕРМ через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом НВЧ-перемикача, а через кодокеровані ланцюги з кодокерованим НВЧ-генератором, послідовно з'єднаним з кодокерованим атенюатором, до виходу якого підключена випромінююча аплікатурна антена, кодокерованим блоком регулювання обертанням обтічника, переміщенням антен і підтримкою режиму заданої температури в матеріалі обтічника (блок регулювання), кодокерованим атенюатором, кодокерованим гетеродином і цифровим індикатором. Поряд з необхідною чутливістю і роздільною здатністю системи неруйнівного радіометричного контролю радіопрозорих обтічників на робочому місці вона більше підходить для контролю властивостей виробу в певній зоні. В той же час, вірогідність контролю радіопрозорих обтічників залежить від точності переміщення приймальної і випромінюючої антен, для дослідження властивостей всього обтічника буде потрібний значний час, що буде стримуючим чинником в технологічному процесі. Крім того, дана система не дозволяє контролювати властивості виробу в його носовій частині. В основу корисної моделі поставлено задачу створити багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників, у якому введення нових елементів і зв'язків забезпечило б підвищення вірогідності і зниження часу контролю властивостей обтічників за рахунок застосування в системі багатоканального методу вимірювання з використанням приймальних НВЧ-антен, а також забезпечення контролю і стабільності 1 UA 76442 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 градієнта температур обтічника і антенного блока, що дозволяють одночасно контролювати властивості всього виробу. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників, що містить НВЧ-рупорну антену, підключену до першого входу НВЧ-перемикача, до другого входу якого підключено еквівалентне навантаження, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, АЦП, комп'ютера з генератором тактової частоти, який через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом НВЧ-перемикача, а через кодокеровані ланцюги з кодокерованим блоком регулювання і цифровим індикатором, згідно з корисною моделлю, всі приймальні антени виконані рупорними і розміщені в антенному блоці, блок регулювання забезпечує контроль і стабільність градієнта температур обтічника і антенного блока і додатково введені два датчики температури, що з'єднані з входами автоматичного перемикача, до виходу якого послідовно підключені підсилювач низької частоти, синхронний детектор, АЦП і цифровий вхід мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом автоматичного перемикача, і також введені N ідентичних радіометричних каналів, кожен з яких складається із двох НВЧ-перемикачів, входи яких підключені до чотирьох рупорних антен з антенного блока, а виходи до входів третього НВЧ-перемикача, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, АЦП і мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом третього НВЧ-перемикача, а через другий додатково введений дільник частоти з'єднаний із керуючими входами першого і другого НВЧ-перемикача, виходи всіх АЦП комплексу з'єднані через кодокеровані ланцюги з відповідними цифровими входами мікро-ЕРМ, керуючі сигнали від дільників частоти подаються у всі N каналів. Введення замість однієї рупорної антени антенного блока із рупорних антен, замість одного радіовимірювального каналу багатоканальної системи, що полягає із N ідентичних радіометричних каналів, кожен із яких включає три НВЧ-перемикача, НВЧ-підсилювач, квадратичний детектор, підсилювач низької частоти, синхронний детектор, фільтр нижніх частот, АЦП і другий дільник частоти, дозволяє значно підвищити вірогідність і знизити час контролю технологічних параметрів радіопрозорих обтічників в автоматичному режимі по встановленій програмі, введення двох датчиків температури, автоматичного перемикача, підсилювача низької частоти, синхронного детектора і АЦП дозволяє забезпечити контроль і стабільність градієнта температур обтічника і антенного блока, що підвищує точність вимірювань параметрів. На кресленні представлена електрична функціональна схема багатоканального автоматизованого комплексу неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників. Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників включає наступні елементи: датчики температури обтічника 1 і антенного блока 2, підключені до першого і другого входів автоматичного перемикача 3, до виходу якого послідовно підключені підсилювач низької частоти 4, синхронний детектор 5, АЦП 6 і цифровий вхід мікро-ЕРМ 33, перший цифровий вихід, який з'єднаний з блоком регулювання 7, а другий - з цифровим індикатором 34, НВЧ-рупорна приймальна антена 8, підключена до першого входу НВЧ-перемикача 9, до другого входу якого підключено еквівалентне навантаження 16, до виходу НВЧ-перемикача 9 послідовно підключені НВЧ-підсилювач 10, квадратичний детектор 11, підсилювач низької частоти 12, синхронний детектор 13, фільтр нижніх частот 14, АЦП 15 і другий цифровий вхід мікро-ЕРМ 33, а також N ідентичних радіометричних каналів, кожен з яких складається із двох НВЧ-перемикачів 21 і 22, входи яких підключені до чотирьох рупорних антен 17, 18, 19 і 20 з антенного блока, а виходи до входів третього НВЧ-перемикача 23, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача 24, квадратичного детектора 25, підсилювача низької частоти 26, синхронного детектора 27, фільтра нижніх частот 28, АЦП 29 і відповідного цифрового входу мікро-ЕРМ 33, генератора тактової частоти, який через дільник частоти 31 з'єднаний із синхронними детекторами 5, 13, 27 і керуючими входами автоматичного перемикача 3, НВЧ-перемикачів 9, 23, а через другий дільник частоти 32 з'єднаний із керуючими входами НВЧ-перемикачів 21 і 22. Керуючі сигнали з дільників частоти 31 і 32 подаються аналогічно на всі N ідентичних радіометричних каналів, на кожен вхід яких підключено по чотири рупорні антени. Загальна кількість антен в антенному блоці залежить від розмірів обтічника і повинна забезпечувати контроль параметрів виробу по всій поверхні. Система багатоканального автоматизованого комплексу неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників працює наступним чином. 2 UA 76442 U 5 Перед початком вимірювання параметрів обтічників по встановленій програмі в автоматичному режимі мікро-ЕРМ 33, через перший цифровий вихід подаються керуючі сигнали на блок регулювання 7, який забезпечує підігрів обтічника і охолодження антенного блоку. Вихідні сигнали датчиків температури 1 і 2 надходять на автоматичний перемикач 3, вихідну напругу якого можна представити у вигляді тимчасової послідовності відрізків вихідних напруг датчиків. Якщо амплітуди цих напруг не рівні, то в цій послідовності присутня змінна складова частоти переключення з амплітудою: U3 10 N1 K 1T1 T2 q1 30 35 40 (2), де K 1 - результуючий коефіцієнт перетворення різниці температур у код; q1 - крок квантування АЦП 6. Код N1 вводиться в мікро-ЕРМ 33, запам'ятовується і перетворюється в пропорційну напругу постійного струму: q U4 q2N1 K 1T1 T2 2 , q1 25 (1), де S1 – чутливість, відповідно, датчиків температури 1 і 2. Змінна напруга з амплітудою (1) підсилюється вибірковим підсилювачем 4 низької частоти і випрямляється синхронним детектором 5, що керується тією ж низькочастотною напругою, що й автоматичний перемикач 3. Випрямлена напруга надходить на АЦП 6, на виході якого формується цифровий код: 15 20 U1 U2 0,5S1T1 T2 , 2 (3), де q2 - крок квантування на першому цифровому виході мікро-ЕРМ 33. При різниці температур датчиків 1 і 2, відповідно встановленої програми, напруга постійного струму (3) буде приймати встановлене значення і, отже, блок регулювання 7 відключиться. У процесі роботи радіометричної системи градієнт температур обтічника О і антенного блока 30 може змінюватися за рахунок теплового обміну, а отже будуть зростати похибки контролю. Зміниться і величина пропорційної напруги постійного струму (3) на вході блока регулювання 7, процес автоматичного регулювання його здійснюється по записаному в пам'ять мікро-ЕРМ 33 співвідношенню (3), що відповідає обмеженню сумарного сигналу встановленим значенням градієнта температур обтічника О і антенного блока 30. Далі всі N ідентичних радіометричних каналів системи калібруються під конкретні контрольовані властивості матеріалу обтічників для кожної антени при різних положеннях НВЧперемикачів. При цьому в пам'ять мікро-ЕРМ 33 з прив'язкою до режимів вимірів вводяться значення власних шумів НВЧ-антен, НВЧ-перемикачів і НВЧ-підсилювачів, які підібрані з рівними між собою параметрами. Потім система в автоматичному режимі переходить у режим контролю технологічних параметрів обтічників, радіотеплові випромінювання яких будуть визначатися складом і властивостями матеріалу. Дисперсія вхідного радіотеплового сигналу НВЧ-антени 8, що формується бездефектним матеріалом обтічника О буде: 2 U0 S2kT1f , (4) дисперсія сигналу від дефектної дільниці матеріалу складе: U0 S2kT11 f , 2 (5), 45 де S2 - чутливість НВЧ-антени 8; β - коефіцієнт, що залежить від випромінювальної здатності матеріалу обтічника О; k - постійна Больцмана; Т1 - температура матеріалу обтічника; Δf1 смуга частот високочастотної частини радіометра; - коефіцієнт зміни електромагнітного 3 UA 76442 U 5 випромінювання, що залежить від розмірів і глибини розташування неоднорідності у матеріалі обтічника, а також щільності (пористості) матеріалу. Потужність власних радіотеплових випромінювань матеріалу обтічника О в НВЧ-діапазоні дуже мала і порівняна із рівнем потужності власних шумів приймальної НВЧ-антени 8. Ці сигнали між собою не корельовано. Тому дисперсію вихідного сигналу антени 8 можна представити у вигляді суми двох дисперсій: 2 2 2 (6), U5 U0 UШ1, 2 10 2 де U5 - дисперсія вихідного сигналу НВЧ-антени 8 в смузі радіометричного прийому; UШ1 дисперсія власних шумів НВЧ-антени 8. Еквівалент антени 16 має опір і шуми, рівні опору і шумам НВЧ-антени 8. Тому дисперсію вихідного сигналу еквівалента 16 виразимо через дисперсію сигналу НВЧ-антени 8: 2 2 (7), U = UШ1, 15 2 де U - дисперсія шумів еквівалента антени 16. При зазначеному положенні НВЧ-перемикача 9 сигнал, на виході квадратичного детектора 11 можна представити у вигляді: 2 2 (8), U6=S( U + UШ2 ), 20 де S - номінальна крутість перетворення радіометричного каналу до підсилювача низької 25 частоти 12; UШ2 - дисперсія власних шумів на вході радіометричного каналу. По команді мікро-ЕРМ 33 дільник частоти 31 переводить НВЧ-перемикач 9 в протилежне положення. Рівень власних шумів радіоприймального каналу при цьому не змінюється завдяки рівності опорів НВЧ-антени 8 і еквівалента 16. Вихідна напруга квадратичного детектора 11 приймає значення: 2 2 2 2 (9) U7=S[( U0 + UШ1)+ UШ2 ], Підсилювачем 12 низької частоти відеоімпульсів (6) і (7) з амплітудою: підсилюється змінна складова послідовності 30 U8 K1 35 (10), де К1 - коефіцієнт підсилення підсилювача низької частоти 12. Змінна напруга з амплітудою (10) випрямляється синхронним детектором 13, що управляється низькочастотною напругою від дільника частоти 31, згладжується фільтром нижніх частот 14 і надходить на АЦП 15, на виході якого формується цифровий код: N2 40 U7 U6 , 2 K 2 U7 U6 , q3 (11), де ΚΖ2 - результуючий коефіцієнт перетворення різниці напруги (10) у код; q3 - крок квантування АЦП 15. Код N2 вводиться в мікро-ЕРМ 33, і запам'ятовується. Для бездефектної ділянки матеріалу обтічника цифровий код з урахуванням (4) буде: N2 K 2 S2k1f , q3 (12), 4 UA 76442 U а для дефектної ділянки з урахуванням (5): N 2 K 2 5 10 S 2 k1 1 f q3 , (13) Одночасно в кожному із N ідентичних радіометричних каналів виробляється контроль технологічних параметрів наступним чином. Радіотеплові випромінювання від матеріалу обтічника О приймаються НВЧ-антенами 17, 18, 19, 20 і надходять, відповідно, на 1 і 2 входи НВЧ-перемикачів 21 і 22. За програмою, введеною в мікро-ЕРМ 33 дільник частоти 32 спочатку встановлює НВЧперемикачі 21 і 22 у верхнє положення. В результаті цього, сигнали, що приймаються НВЧ2 2 15 2 антенами 17 і 19, надходять на їх вихід з дисперсіями U17 i U19 спільно з власними шумами приймальних антен 17 і 19 і інших вхідних елементів, і далі слідують на перший і другий входи НВЧ-перемикача 23, який перемикається знакозмінною напругою від дільника частоти 31. 2 Порівнювані сигнали з дисперсіями U17 i U19 по черзі з низькою частотою повторення посилюються НВЧ-підсилювачем 24 і піддаються перетворенню в квадратичному детекторі 25, на який впливає як би один модульований по амплітуді сигнал з прямокутної огинаючої частоти комутації U9 2 2 2 2 2 1 2 S3 U17C U17Ш UШ3 U19C U19Ш UШ3 , 2 (14) де S3 - номінальна крутість перетворення радіометричного каналу до підсилювача низької 20 2 2 частоти 26; U17С i U19С - дисперсії вхідних радіотеплових сигналів, прийнятих від ділянок 2 2 матеріалу обтічника, відповідно, НВЧ - антенами 17 і 19; U17Ш i U19Ш - дисперсії власних шумів, відповідно, НВЧ - антен 17 і 19; 2 25 UШ3 - дисперсія власних шумів на вході радіометричного каналу. Далі по програмі дільник частоті 32 своїм сигналом, що управляє, переводить НВЧ перемикачі 21 і 22 в нижнє положення. При цьому відключаються НВЧ - антени 17 і 19 і підключаються НВЧ - антени 18 і 20. В результаті цього на вихід НВЧ - перемикача 23 по черзі проходять сигнали дисперсіями 2 30 2 U18 i U20 спільно з власними шумами приймальних антен 18 і 20 і інших вхідних елементів, які другому етапі вимірів по черзі посилюються НВЧ - підсилювачем 24 і піддаються перетворенню в квадратичному детекторі 25 U10 2 2 2 2 2 1 2 S3 U18C U18Ш UШ3 U20C U20Ш UШ3 2 2 (15) 2 де U18C , U20C - дисперсії вхідних радіотеплових сигналів, прийнятих від ділянок матеріалу обтічника, відповідно, НВЧ - антенами 18 і 20; 35 2 2 U18Ш , U20Ш - дисперсії власних шумів, відповідно, НВЧ - антен 18 і 20. Підсилювачем 26 низької частоти підсилюється змінна складова відеоімпульсів (14) і (15) з амплітудою: U U9 U11 K 2 10 , 2 40 послідовності (16) де К2 - коефіцієнт підсилення підсилювача низької частоти 26. Змінна напруга з амплітудою (16) випрямляється синхронним детектором 27, що управляється низькочастотною напругою від дільника частоти 31, згладжується фільтром нижніх частот 28 і надходить на АЦП 29, на виході якого формується цифровий код: 5 UA 76442 U N3 K 3 U10 U9 , q4 (17) де ΚΣ3 - результуючий коефіцієнт перетворення різниці напруги (16) у код; q4 - крок квантування АЦП 29. Код Ν3 вводиться в мікро-ЕРМ 33, і запам'ятовується. 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Оскільки U17 U17C U17Ш, U19 U19C U19Ш, U18 U18C U18Ш, U20 U20C U20Ш, а за 2 2 2 2 умови U17Ш = U19Ш = U18Ш = U20Ш , то цифровий код буде: 2 2 2 2 K 3 U18C U20C U17C U19C , N3 q4 10 15 20 25 30 35 40 (18) Для бездефектної ділянки матеріалу обтічника цифровий код з урахуванням (18) буде дорівнювати нулю. НВЧ-антени 17, 18, 19 і 20 як і інші антени, підключені до входів останніх каналів системи, розміщуються на рівних відстанях по одній лінії висоти обтічника, охоплюючи всю його зовнішню поверхню. При вимірах одиничні відхилення результатів контролю від нуля свідчитимуть про локальні дефекти в матеріалі обтічника (міхури, тріщини і ін.), а постійні відхилення результатів контролю від нуля у всіх каналах системи або від антен, що знаходяться на одній висоті по периметру обтічника, свідчитимуть про порушення щільності (пористості) матеріалу. Допустима величина відхилення результатів контролю від нуля вводиться в пам'ять мікро-ЕРМ 33 і є визначальною для ухвалення рішення про придатність обтічника. Крім того, за допомогою НВЧ-антени 8 визначаються абсолютні значення властивостей матеріалу в носовій частині обтічника, які порівнюються з еталонними значеннями, що введенні в пам'ять мікро-ЕРМ 33, і використовуються для ухвалення додаткового рішення про придатність обтічника. Ці значення властивостей матеріалу потрібно враховувати, коли щільність матеріалу обтічника по висоті і периметру однакова, але при цьому вона може відрізнятися в абсолютній величині від норми. Цифрові коди (2), (12), (13) і (18) вводяться в мікро-ЕРМ 33 і відображуються цифровим індикатором 34, що дозволяє реєструвати просторовий розподіл інтенсивності ЕМВ обтічника, наочно і достовірно контролювати властивості його матеріалу і робити висновок про придатність обтічника. Завдяки запрограмованому процесу виміру і представленню результатів в цифровій формі, здійснюється автоматичне виключення похибок виміру. Комп'ютерне моделювання і дослідження показали, що в автоматизованій системі неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників за рахунок застосування в системі багатоканального методу вимірювання з використанням приймальних НВЧ-антен, а також забезпечення контролю і стабільності градієнта температур обтічника і антенного блока, забезпечено зниження часу контролю більше ніж в 1000 разів і підвищення вірогідності контролю властивостей обтічників. Система дозволяє у діапазоні частот 48-73 ГГц виявляти локальні неоднорідності, лінійний розмір яких складає понад 0,1-0,20, де 0 - довжина хвилі радіотеплового ЕМВ в матеріалі обтічника, оцінювати щільність (пористість) матеріалу обтічника, при якій викликається зміна ослаблення власного радіотеплового випромінювання в діапазоні НВЧ, починаючи з 0,01…0,05 %. Флуктуаційний поріг чутливості системи неруйнівного -21… -21 контролю знижено до 10 5•10 Вт/Гц. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників, що містить надвисокочастотну (НВЧ) - рупорну антену, підключену до першого входу НВЧперемикача, до другого входу якого підключено еквівалентне навантаження, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, аналого-цифрового перетворювача (АЦП), комп'ютера з генератором тактової частоти (мікро-ЕРМ), який через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом НВЧ-перемикача, а через кодокеровані ланцюги з кодокерованим блоком регулювання і цифровим індикатором, який відрізняється тим, що всі приймальні антени виконані рупорними і розміщені в антенному блоці, блок 6 UA 76442 U 5 10 15 регулювання забезпечує контроль і стабільність градієнта температур обтічника і антенного блока і додатково введені два датчики температури, що з'єднані з входами автоматичного перемикача, до виходу якого послідовно підключені підсилювач низької частоти, синхронний детектор, АЦП і цифровий вхід мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом автоматичного перемикача, і також введені N ідентичних радіометричних каналів, кожен з яких складається із двох НВЧперемикачів, входи яких підключені до чотирьох рупорних антен з антенного блока, а виходи до входів третього НВЧ-перемикача, вихід якого послідовно підключено до НВЧ-підсилювача, квадратичного детектора, підсилювача низької частоти, синхронного детектора, фільтра нижніх частот, АЦП і мікро-ЕРМ, генератор тактової частоти якого через дільник частоти з'єднаний із синхронним детектором і керуючим входом третього НВЧ-перемикача, а через другий додатково введений дільник частоти з'єднаний із керуючими входами першого і другого НВЧперемикача, виходи всіх АЦП комплексу з'єднані через кодокеровані ланцюги з відповідними цифровими входами мікро-ЕРМ, керуючі сигнали від дільників частоти подаються у всі N каналів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMulti-channel automated complex for non-destructive control of radio-transparent radomes
Автори англійськоюKutsenko Volodymyr Petrovych, Trehubov Mykola Fedorovych
Назва патенту російськоюМногоканальный автоматизированный комплекс неразрушающего контроля радиопрозрачных обтекателей
Автори російськоюКуценко Владимир Петрович, Трегубов Николай Федорович
МПК / Мітки
МПК: G01R 17/02, G01N 22/00
Мітки: контролю, багатоканальний, радіопрозорих, неруйнівного, обтічників, автоматизований, комплекс
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-76442-bagatokanalnijj-avtomatizovanijj-kompleks-nerujjnivnogo-kontrolyu-radioprozorikh-obtichnikiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Багатоканальний автоматизований комплекс неруйнівного контролю радіопрозорих обтічників</a>
Попередній патент: Тренажер для навчання правильного хвату рукоятки у стрільбі кульовій
Наступний патент: Формувач пачки імпульсів типу меандр перенастроюваної тривалості і фіксованої кількості, яка дорівнює чотирьом
Випадковий патент: П'єзоелектричний перетворювач механічних величин