8 Контроля толщины перевозимых строительных материалов

Измерение толщины элементов конструкций, изделий, материалов является одной из традиционных задач во многих отраслях народного хозяйства. Данные измерения должны проводиться с достаточной точностью, с высокой производительностью.

Контроль толщины необходим и в таможенной службе. При пересечении границы, для начисления таможенных платежей, необходимо точное определение, в частности толщины перемещаемых пиломатериалов. Последнее регламентируется и указывается в сопроводительных документах на перевозимый груз. Перевозчик может указывать в сопроводительных документах заниженную толщину и к том уже так разместить груз, что к контролерам будут обращены торцы с малой толщиной.

Таким образом ставиться задача неразрушающего контроля толщины диэлектрического полуфабриката (досок). Эти задачи в известных приборах решаются разными видами контроля.

В геометрическом методе информация о толщине содержится в геометрическом параметре l – расстоянии между точка “входа” и “выхода” радиоволнового пучка (см. рис. 26).

l

β

β

Рис. 26. Ход лучей в геометрическом методе

При наклонном падении пучка на диэлектрический слой:

, (8.1)

где: β – угол падения.

Геометрический метод относится к абсолютным методам и позволяет контролировать толщину плоских слоев практически от нуля до значений, ограниченных мощностью излучения. Для слабо неоднородных диэлектрических сред контроль толщины геометрическим методом может быть осуществлен с погрешно­стью 2... 3%. Существенно и то, что имеется возможность изме­рения толщины слоя при неизвестном показателе преломления: если задать разные углы падения пучка β₁ и β ₂, то в выражение:

. (2.2)

показатель преломления п не входит.

Была разработана следующая структурная схема прибора (см. рис. 27).

3

4

2

7

1

5

6

Рис. 27. Структурная схема СВЧ-толщиномера.

1 – датчик, 2 – блок питания, 3 – электронный блок, 4 – контролируемое изделие, 5 –усилително-согласующий блок, 6 – система контроля толщины, 7 – индикатор

Работа прибора производится следующим образом. В датчик 1, на генератор СВЧ, от блока питания 2 электронного блока 3 подается необходимое напряжение, генератор СВЧ начинает вырабатывать электромагнитные колебания. СВЧ излучение подводится к контролируемому изделию 4, взаимодействует с ним, в датчике выделяются информативные сигналы, которые подаются в усилительно-согласующий блок 5. Далее они поступают в систему контроля толщины 6 и индикатор 7. Регистрация результатов контроля производится с помощью светодиодов и звуковой сигнализации.

Принципиальная схема двух-антенного датчика СВЧ-прибора амплитудного метода в РНО приведена на рис. 8.

Прибор работает следующим образом. Электромагнитная волна от генератора 2 распространяется по основному волноводу направленного ответвителя 3, проходит аттенюатор 4, достигает излучающей антенны 5, излучается в свободное пространство, достигает объекта контроля 11. Прошедшая через контролируемый объект волна отражается от задней поверхности его и воспринимается приёмной антенной 6, детектируется детектором 7^I и после усилителя 8^I поступает на измерительный прибор 9^I и блок регистрации 10.

Цепочка детектор 7^II, усилитель 8^II, измерительный прибор 9^II предназначена для контроля над возможным изменением мощности генератора. Связь цепочки с основным трактом осуществляется с помощью направленного ответвителя 3.