[实用新型]火工品装药质量微波检测计

说明书

本实用新型涉及一种检测火工品装药质量的装置，属于火工品装药质量检测设备。

长期以来，火工品（导爆管、导火索、雷管、传爆管等）的装药质量检测、特别是在其生产过程中的连续自动检测，一直是工程技术上的一件困难任务。曾采用超声波、红外线、以及各种射线等测量技术，观察和探测火工品内部的装药状况和裂缝，但由于火工品体积小、局部结构复杂、易燃、易爆、透射率低等特点，而难以实现。采用X光机来探测，则存在着价格昂贵、高压幅射等缺点。

本实用新型是利用微波测量原理和技术而研制的对非金属材料制做的火工品进行装药质量检测的装置。采用本实用新型，能自动检测出火工品中的漏药空段、药量均匀度、装药密度、裂缝等。

本实用新型的主要特点有：

一、微波或毫米波做为对火工品装药质量探测的信号源，对火工品装药情况进行无损检测。

二、本实用新型是把被检测的火工品装在波导之中，而且置于波导内空间电场或磁场变化敏感的位置，从而取得了明显的反射波，实现了用微波探测火工品装药质量的成功；

三、本实用新型巧妙地利用了对称放置的反射耦合支线，从而有效地消除了背景干扰，实现了在高灵敏度的系统中，提取带有被测火工品装药质量信息的弱反射波信号；

四、在本实用新型中，微波耦合接头是一个十分关键的部件，它与其它有关部分共同完成了信号分配、移相和对反射信号做矢量合成和定向传输等多种作用，从而保证了本实用新型的实现。

本实用新型的组成框图见附图I：它由微波信号源（1），微波电平控制器（3），微波耦合接头（5），火工品检测头（6）（也称测试支线），参考负载支线（7），微波传感器与电平放大器（10），质量显示器（11）等构成。

本实用新型工作原理如下：由微波信号源（1）发出振荡电磁波，经由微波电平控制器（3）传输至微波耦合接头（5），利用耦合接头（5）的定向耦合电磁波的特性，将传送到微波耦合接头（5）的电磁波，分成两路，送入火工品检测头（6）和参考员载支线（7）中。火工品检测头（6）是一个装有被测火工品的矩形波导（6′）（参考附图4）和一个匹配负载（8），火工品被插入矩形波导（6′）的园孔（21）内。进入检测头（6）的一路微波信号碰到被测火工品后，将产生反射波。装药质量合格的火工品，对输入的微波信号将产生一固定反射，而对装药质量不合格的火工品，其反射信号的强弱将随之发生变化；另一路进入参考负载支线（7）的微波信号，将会使这条支线产生另一个固定反射信号。这两股反射信号，在返回到微波耦合接头（5）时，生成矢量合成信号，这个合成信号将被送进检感器与电平放大器（10）被检波和放大后，送入质量显示器（11），显示结果。

本实用新型是用反射波矢量合成信号的功率电平来判定火工品质量的，下面结合附图2重点介绍这一原理；附图2为微波耦合接头（5）的工作状态图，其中突出表明了入射波₁、反射波₂、₃、合成波₂＋₃的传送状况。图中₁为信号源注入到端面（4）的输入微波信号；₂为由火工品检测头（6）产生的反射信号；₃表示参考支线（7）产生的反射波信号，并有如下关系：

上两式中，z₀为波的特征阻抗，z₂、z₃分别为火工品检测头（6）与参考负载支线（7）在其反射波输出端口（14）和（15）呈现的等效阻抗，φ₂、φ₃分别为由路程差引起的相位因子，k为耦合因子，如果微波耦合接（5）采用三分贝反相耦合电桥，且两支线（6）和（7）对称时则则有：k＝2]]>，及△φ＝｜φ₂－φ₃｜＝π（即₂与₃）反相，此时，在微波传感器与电平放大器的输入端面（16）可得到的功率电平P₄应当正比例于出现在这个端面上的合成波振幅的平方，即