1.2. Радиоволновой вид контроля
Радиоволновой вид неразрушающего контроля может быть использован для решения сложной задачи таможенного досмотра - обнаружения различных предметов (металлических и неметаллических), пустот и других неоднородностей, находящихся под поверхностью твердых, либо жидких сред. Предметы контрабанды могут скрываться в объёме декларированного груза в расчёте на то, что он не будет разгружаться и досматриваться таможенной службой.
В таможенной практике нашла применение радиолокационная аппаратура подповерхностного зондирования. Радиолокационная аппаратура подповерхностного зондирования специально предназначена для проведения таможенного досмотра особой категории объектов, а именно: навалочных и наливных грузов (щебень, песок, лесоматериалы и т.п.), находящихся в железнодорожных вагонах, на платформах, в бункерах, цистернах, контейнерах, трюмах морских и речных судов. Действие приборов подповерхностного зондирования основано на принципе радиолокации.
В отечественной таможенной службе прошёл испытания радиотехнический прибор подповерхностного зондирования (РППЗ) «ОКО», на основе которого была создана партия приборов «Зонд», принятых на вооружение ГТК РФ. Краткие технические характеристики РППЗ «Зонд» приведены в табл. 2.
Таблица 2.
|
Наименование параметра |
Прибор большой глубины зондирования |
Прибор средней глубины зондирования |
Прибор малой глубины зондирования |
|
Глубина зондирования, м |
5 – 10 |
2 – 4 |
0,7 – 1,5 |
|
Разрешающая способность, м |
0,5 |
0,1 |
0,02 |
|
Длительность импульса, нс |
5 – 6 |
2 – 3 |
1 |
|
Средняя частота спектра, мГц |
250 |
700 |
1200 |
|
Мощность импульсов, вт |
1000 |
600 |
600 |
|
Частота посылок, кГц |
20 – 25 |
20 – 25 |
20 – 25 |
Как видно, из таблицы 2 максимальная разрешающая способность, реализуемая прибором «Зонд» составляет 20 мм. Это достаточно для обнаружения крупных сокрытий, но для надёжного обнаружения средних и мелких сокрытий необходима более высокая разрешающая способность аппаратуры. В данном случае может быть применена аппаратура, используемая для дефектоскопии изделий, работающая в режиме «на отражение» (РНО).
В случае контроля при одностороннем доступе к изделию в РНО регистрируется излучение, отражённое от объекта, численно характеризуемое энергетическим коэффициентом отражения. Для нормального падения на плоский диэлектрик толщиной h в воздухе энергетический коэффициент имеет вид:
(1)
где:
(2)
b=(2·π·k)/λ0, (3)
a=(2·π·n)/λ0, (4)
(5)
.
(6)
где: ε – диэлектрическая проницаемость (действительная часть), tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь, λ0 - длина волны в воздухе.
Фаза коэффициента отражения выражается:
(7)
Наличие аномалий в материале изделия, которые проявляются через изменение ε и tg δ приводит к изменению амплитуды и фазы коэффициента отражения.
На рис. 3 показана схема датчика радиоинтроскопа, состоящая из генераторной камеры 1, циркулятора 2, волноводной секции 3, приёмно-излучающей антенны 4, объекта контроля 5 и детекторной секции 6.
На генераторную камеру 1 подаётся электрическое напряжение. Излучающий диод (генератор) вырабатывает СВЧ- колебания (излучение), которое поступают на циркулятор 2 (на вход 1). С входа 2 циркулятора СВЧ-излучение подаются в волноводную секцию 3 и из неё в приёмно-излучающую антенну 4. Падающее излучение из антенны 4 направляется на объект контроля 5. Отражённая от объекта часть излучения поступает в антенну 4, через неё – в волноводную секцию 3 и на вход 2 циркулятора 2. От входа 2 циркулятора излучение поступают на вход 3 и далее в детекторную секцию 6, где происходит его преобразование в низкочастотный электрический сигнал. Последний передаётся на электронный блок для последующей обработки.
1
2
3
Рис. 3. Схема датчика радиоинтроскопа