Радіофізичні методи діагностики матеріалів і середовищ



Сторінка6/24
Дата конвертації09.03.2016
Розмір5.77 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

Теми практичних (семінарських) занять і контрольні питання до розділу 2

  • Теми практичних (семінарських) занять


    1. Особливості електромагнітних процесів у НВЧ-діапазоні (п. 2.3).

    2. Загальні питання побудови апаратури радіохвильового контролю (п. 2.4).

    3. Особливості взаємодії радіохвильового випромінювання з об'єктами контролю (п. 2.5).

    4. Основні типи джерел надвисокочастотних коливань (п. 2.6.1).

    5. Основні пристрої для формування та обробки НВЧ-сигналів і полів (п. 2.6.2).

    6. Індикатори та перетворювачі радіохвильового випромінювання (п. 2.6.3).

    7. Одноканальні методи радіохвильового контролю (п. 2.6.4).

    8. Двоканальні методи радіохвильового контролю (п. 2.6.5).

    9. Параметричні методи контролю (п. 2.6.6).

    10. Основні принципи візуалізації радіохвильових полів. Схема пристрою радіовізора (п. 2.6.7).



    1. Контрольні питання


    1. На яких фізичних принципах базується радіохвильовий контроль матеріалів і середовищ? Техніка безпеки при радіохвильовому контролі.

    2. У чому полягають особливості електромагнітних процесів у НВЧ-діапазоні? Основні параметри, що характеризують електромагнітні процеси.

    3. У чому відмінність одноканальних і багатоканальних схем радіохвильового контролю?

    4. Чим відрізняється коефіцієнт відбиття від коефіцієнта заломлення на межі розділу двох середовищ?

    5. У чому полягає явище повного відбиття на межі розділу двох середовищ?

    6. У чому полягає принцип роботи генератора на ЛПД? Функціональна схема генератора.

    7. У чому полягає принцип роботи НВЧ-генератора на відбивному клістроні? Функціональна схема генератора.

    8. Які основні типи випромінювальних і приймальних пристроїв НВЧ вам відомі?

    9. У чому полягає призначення каналізуючих пристроїв НВЧ? Навести приклади основних пристроїв.

    10. Які основні елементи використовуються під час реалізації схем радіохвильового контролю? Назвіть їх і дайте коротку характеристику.

    11. У чому полягає геометричний (променевий) метод радіохвильового контролю?

    12. Які основні положення побудови одноканальної схеми радіохвильового контролю прохідного випромінювання?

    13. Чим відрізняється схема двоканального пристрою радіохвильового контролю від одноканального?

    14. Які основні принципи побудови схеми амплітудно-фазового НВЧ-приладу? Подати його функціональну схему.

    15. У чому полягає параметричний метод радіохвильового контролю? Подати схеми контролю.

    16. Якими способами може бути реалізований багатопараметричний контроль?

    17. У чому полягають фізичні принципи візуалізації радіохвильових полів? Схема пристрою радіовізора.

    4РОЗДІЛ 3
    ОПТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ




    1. 3.1 Загальні питання оптичного контролю


    Оптичні методи діагностики матеріалів базуються на взаємодії світлового випромінювання з контрольованим об'єктом і реєстрації результатів цієї взаємодії [1–8]. Методи, характерні для оптичного контролю, використовують електромагнітне випромінювання діапазону довжин хвиль у вакуумі від до 103 мкм (  Гц) й охоплюють ультрафіолетове (УФ), видиме (ВВ) й інфрачервоне (ІЧ) випромінювання. При цьому поєднуються вони між собою спільністю застосовуваних методик, способів і прийомів проведення контролю. У більшості варіантів контролю довжина хвилі світла мала порівняно з геометричними розмірами деталей, елементів і дефектів контрольованих об'єктів, що дозволяє використовувати при аналізі взаємодії випромінювання з об'єктом методи геометричної оптики. Разом із тим у ряді випадків (виявлення дефектів малих розмірів, контроль тонких плівок, випробування голографічними й інтерференційними методами та ін.) застосовуються методи, характерні для аналізу хвильових процесів [9]. У цій частині методи оптичного контролю близькі до методів радіохвильового контролю, аналогічні й величини, що несуть корисну інформацію.

    Оптичні методи контролю якості можна умовно розділити на три групи:

    1. Візуальний і візуально-оптичний методи характеризуються тим, що результати контролю найбільшою мірою визначаються особистими якостями оператора: його зором, умінням та досвідом. Візуальні методи контролю якості найбільш доступні та прості, тому мають велике поширення.

    2. Фотометричний, денситометричний, спектральний і телевізійний методи здебільшого будуються на результатах апаратурних вимірювань і забезпечують меншу суб'єктивність контролю, їх застосування за складом контрольно-вимірювальних операцій ближче до роботи з електронно-вимірювальними приладами.

    3. Інтерференційний, дифракційний, фазовоконтрастний, рефрактометричний, нефелометричний, поляризаційний, стробоскопічний і голографічний методи використовують хвильові властивості світла та дозволяють виробляти неруйнівний контроль об'єктів із чутливістю до десятих часток довжини хвилі джерела випромінювання.

    За допомогою оптичних методів можна контролювати об'єкти з матеріалів, прозорих і напівпрозорих для світлового випромінювання. Якщо ж матеріал об'єкта непрозорий, у такого об'єкта можна перевіряти стан зовнішніх і внутрішніх поверхонь або розмірів. Залежно від властивостей матеріалу контрольованого об'єкта оптичний контроль здійснюється у відбитому, прохідному або розсіяному випромінюванні, а в необхідних випадках і при комбінованому освітленні. Параметри джерел світла (інтенсивність, спектр, напрямок, поляризація і т. д.) обирають, виходячи з конкретних умов, щоб забезпечити максимальний контраст зображення. У всіх випадках бажано мати в приміщенні загальне освітлення, що створює освітленість не менше 10 % від використовуваного місцевого освітлення. При цьому використовують поняття контрасту зображення дефекту: нормований перепад яскравості на дефектній ділянці та фоні навколо дефекту, тобто відбитого або світла, що пройшло крізь матеріал контрольованого об'єкта:

    , (3.1)

    де – яскравість зображення дефекту і фону, кд/м2.



    1. 3.1.1 Загальні правила з техніки безпеки та охорони праці


    Оптичний контроль відбувається при підвищеному навантаженні на очі оператора, що необхідно враховувати під час його організації. Особливу небезпеку можуть становити джерела, що несуть концентровані потоки світлової енергії, насамперед чергу оптичні квантові генератори – лазери [21–22]. Тому робота з лазерними установками, особливо при значних потужностях, повинна здійснюватись у спеціальних приміщеннях із використанням захисних окулярів зі світлофільтрами, що затримують велику частину випромінювання, і під час екранування найбільш небезпечної частини установки. Потрібно пам'ятати, що найбільш небезпечне опромінення очей, вони уражаються випромінюванням квантового генератора настільки швидко, що при опроміненні важко вжити захисні заходи, які у разі небезпеки необхідно передбачити заздалегідь. Максимально допустимі рівні густини потоку потужності залежно від типу лазера, довжини хвилі та режиму роботи оператора становлять для шкіри 0,1 Дж/см2, а для очей – 0,002–1,0 мкДж/см2.

    Як індивідуальні засоби захисту персоналу, який працює з квантовими генераторами, можуть бути застосовані: захисні окуляри, спеціальний одяг і рукавички, а також креми (із двоокисом титану та цинку) для додаткового захисту шкіри обличчя та рук. Підвищену увагу при великих потужностях лазерного випромінювання, хоча б й імпульсних, потрібно приділяти протипожежній безпеці.



  • 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


    База даних захищена авторським правом ©refs.in.ua 2016
    звернутися до адміністрації

        Головна сторінка