Способ определения анизотропии механической прочности волокнистых листовых материалов

О П И С А Н И Е >95084

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик л

®

/ == с.-" а .;-:.г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заяв»о 201078 (21) 2675582/29-12 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

D 21 F 1/66

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано ) 50882, Бюллетень ¹ 30 (Щ УДК 676. 05 (088.8)

Дата опубликования описания 150882 (72) Авторы изобретения

A.Ä.ÊàñàòêèH и Л.А.Касаткин

1", Рязанский радиотехнический институ :1и:, (7! ) Заявитель (54) CllOCOB ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНИВОТРОПИИ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВОЛОКНИСТЫХ

ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к контролю качества готсвых (или в процессе изготовления) листовых волокнистых материалов типа бумаги или картона и в частности, позволяет .контролировать их механические свойства, например, анизотропию разрывной длины бумаги.

Кроме того, этим способом можно контролировать (в процессе производства) толщину, влажность, степень и качество прошитки и т.д. таких листовых материалов как бумага, картон, ткань, синтетическая кожа, пергамин и др. Таким образом, предлагаемый способ может быть использован в целлюлозно-бумажной, картонно-рубероидной и текстильной промышленностях.

Известен способ определения анизотропии (механической прочности) волокнистых листовых материалов, заключающийся в том, что через контролируемый материал пропускают кругополяризованное излучение, измеряют коэффициент поляризации и угол ориентации эллипса поляризации кругополяризованного излучения пропущенного через контролирjeM=Ifl материал и го ним оценивают величину анизотропии (1) .

Однако этОт способ (при малых толщинах <онтролируемого материала) имеет сравнительно низкую точность измерений и малую чувствительность к небольшим отклонениям физических параметров контролируемого вещества.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности измерений.

10 Цель достигается тем, что кругополяризованяое излучение пропускают через контролируемый материал под углом Брюстера с толщиной волны 3)8,5с)

Я где < — длина волны кругополяри21 зованного излучения, d - толщина контролируемого материала, а C. относительная диэлектрическая проницаемость материала.

Сущность предлагаемого cr.îñåáà

20 состоит в том, что у прошедшей (под углом Брюстера) через листовой материал волны, вращая приемную линейно поляризованнуп антенну вокруг оси, совпадающей с направлением распространения волны, измеряют поляризационный эллипс, а анизотропию разрывно длины определяют по величине коэффициента поляризации и углу наклона эллипса поляризации. При этом наилучшая точность измерений .и чувствительность к малым измене950842 ниям электрических свойств (а ТВККр. толщины ) тонкого листового материала наблюдается при длине волны колебаний.

Укаэанные связи можно объяснить резко отличающимися условиями. прохождения (под углом Брюстера.) через слой линейно поляризованных волн, составляющих,кругополяриэованную входную волну. Параметры (коэффициент прохождения и фаза) одной из 10 них параллельно поляризованной (относительно плоскости падения) изменяюта ся слабо, а другой (перпендикулярно поляризованной) изменяктся резко (фиг.1а). 15

Амплитуду и фазу волны, прошедшей через слой (схема задачи показана на фиг.1б) можно рассчитывать, ис)пользуя понятия характеристических волновых} сопротивлений сред. Форму- 20 ла дпя расчета коэффициента прохождения имеет вид Тн

Е4 К2 р

2, 7. сов(с дыз6)- ОЯ z ß, (1,ds н9) ,где

1с:и (Е,p,E =k, - постоянная распрсст- 30 ранения;

Е - комплексная относительная диэлектрическая проницаемость вещества; 35 х - -4-а - характеристическое

2! Созе Е Е о г я сопротивление среды слоя при перпендикулярной поляризации; 40 ъ .с< 8 = †- то же пРи паРаллельЕ< з о 1 ной поляризации.

На чертеже приведены результаты расчетов модуля и фазы коэффициента прохождения по формуле (1), где сплошные линии соответствуют перпендикулярной (1), а пунктирные †. параллельной (=) поляризации.

Схема устройства, использующего предлагаемый способ, содержит генератор модулированных СВЧ колебаний 1, 50 передающую антенну 2, излучающую кругоголяризованные волны, контролируемый листовой материал 3, приемную антенну 4 с линейной поляризацией, вращающееся сочленение 5 с углоотсчетным устройством, детектор б, уси- литель-индикатор 7.

Устройство работает следующим образом.

Вращая приемную антенну 4 вокруг оси, совпадающей с направлением распространения волны, снимают эллипс поляризации, а анизотропию определяют по величине коэффициента поляризации и углу наклона эллипса поляризации.

Предлагаемый способ может быть использован при разработке автоматических устройств непрерывного неразрушающего контроля механических свойств, толщины, влажности, степени пропитки листовых материалов, изготовляемых целлюлозно-бумажной, картоннорубероидной и текетнльной промышленностями. Применение этого сгособа позволяет повысить точность и чувствительность измерений.

Формула изобретения

Способ определения анизотропии механической прочности волокнистых листовых материалов, заключающийся в том, что через контролируемый материал пропускакт кругополяризсванное излучение, измеряют коэффициент поляризации и угол ориентации эллипса поляризации кругополяризованного излучения, пропущенного через контролируемый материал, и по ним оценивают величину анизотрогии, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, кругополяризованное излучение с длиной волны пропускают через контролируемый.материал под углом Брюстера, причем

h 8,5 d 7E, где d - толщина контролируемого материала; — относительная диэлектрическая проницаемость материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке.9 2538149/12,кл. 0 21 F 1/бб, 26.10.77.

950842

Редактор Л.Повхан,Заказ 5904/32 Тирам 398 Подписное

ИНИИПН Государственного комитета СССР го делам изобретений и открытий

113035, h îñêâà, Ж-35, Раушская наб., д.4/5, филиал ППП "Патент", г.уагород, ул.Проектная,4

Д

Составитель A.Êàcàòêèí

Техред A .Az Корректор А.Дзятко