Композиционный материал — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из нескольких компонентов. Области применения композиционных материалов многочисленны, кроме авиационнокосмической, композитные материалы могут быть успешно применены в энергетическом турбостроении, в автомобильной промышленности и др. Во время отверждения материала необходимо контролировать материал в процессе изготовления. В данной статье описывается устройство и способ контроля отверждения композиционных материалов.
Контролирование материала будет происходить следующим образом: чувствительная резонансная микрополосковая СВЧ-структура прикладывается к композиционному материалу, и контролируется изменение диэлектрических характеристик в зависимости от стадий отверждения композиционного материала. Контроль будет происходить в измерительном устройстве, который соединен с резонансной СВЧ-структурой посредством соединительного кабеля. На рис. 1 показано контролирование материала в процессе изготовления.
Была построена компьютерная модель резонансной микрополосковой СВЧ-структуры в программе MicrowaveCSTStudio. Частота, на которой проводился расчет, — 2,1 ГГц. Нижний слой представляет собой металлическую подложку, далее диэлектрический материал. Следующий слой образовывает микрополосковая линия с определенным периодом повтора неоднородностей, в середине которой расположена узкая неоднородность 2-го порядка. Сверху расположен композиционный материал. Датчик будет реализован на двухчастотном методе. Кратко охарактеризуем принцип действия предлагаемого метода. Для измерения характеристик СВЧ-датчика с помощью перестраиваемого по частоте генератора генерируют исходное одночастотное колебание, которое преобразуют в зондирующее колебание в преобразователе одночастотного колебания в двухчастотное. Для этого с устройства управления через шину управления подается команда управления параметрами генерации перестраиваемого по частоте генератора и преобразования в преобразователе одночастотного колебания в двухчастотное.