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.
Максимальная разрешающая способность, реализуемая прибором «Зонд» (радиолокационный прибор подповерхностного зондирования) 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) амплитудным методом. Информативным параметром для данного метода контроля является коэффициент отражения, который зависит от диэлектрических характеристик контролируемого участка ОК (диэлектрической проницаемости ε, тангенса диэлектрических потерь tg δ) и толщины h контролируемого участка ОК.
Целью настоящей работы является использование радиоволнового метода неразрушающего контроля для оценки аномальной области ОК (места заложения сокрытия).
В процессе выполнения работы необходимо:
рассмотреть процесс прохождения (отражения) радиоволн ОК;
изучить выражение для определения коэффициента отражения от ОК и вывести окончательное расчётное выражение;
провести анализ зависимости коэффициента отражения R от диэлектрических характеристик контролируемого участка ОК.
Затухание электромагнитной волны, прошедшей сквозь слой диэлектрика толщиной h c потерями в первом приближении определяется по известной формуле:
Рассмотрим связь между коэффициентом отражения и диэлектрическими параметрами ОК. В качестве ОК рассмотрим бетонную плиту толщиной h = 50 мм. Рабочая длина волны излучателя в воздухе λ0 = 3 см.
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:
(2)
где:
(3)
b=(2·π·k)/λ0, (4)
a=(2·π·n)/λ0, (5)
(6) . (7)
где: ε – диэлектрическая проницаемость (действительная часть), tg δ – тангенс угла диэлектрических потерь, λ0- длина волны в воздухе. Наличие аномалий в материале изделия, которые проявляются через изменение ε и tg δ приводит к изменению амплитуды коэффициента отражения.
В работе требуется установить зависимость R = f(ε, tg δ). Исходные данные для проведения расчётов приведены в таблице 3. По полученным значениям R рассчитать коэффициент контрастности по формуле К = | R1- R n| / R1, где: R1– коэффициент отражения для участка ОК без аномалий, R n – коэффициент отражения для аномального участка ОК. Построить график зависимости К = f(R n).
В разделе пояснительной записки, освещающем особенности дефектоскопии ОК радиоволновыми методами необходимо отразить физические основы методов, указать информативные параметры, по степени, изменения которых можно судить о дефектности ОК.
Методы радиоволнового контроля изложены в указанных ниже работах.
Литература
1. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 4. Контроль излучениями: Практ. пособие/Б. Н, Епифанцев, Е. А. Гусев, В. И. Матвеев, Ф. Р. Соснин; Под ред. В. В. Сухорукова. - М.: Высш. шк., 1992. – 321 с.
Бякин Г. И., Кулешов А. В., Улупов Ю. Г. Интроскопия в таможенном деле: учебно-методическое пособие. - СПб.: СПб им. В.Б. Бобкова филиал РТА, 1998.-114 с.
Ермолов И. Н., Останин Ю. Я. Методы средства неразрушающего контроля качества: Учеб. пособие для инженерно-техн. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 368 с.