JPS6359459B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6359459B2 JPS6359459B2 JP56185988A JP18598881A JPS6359459B2 JP S6359459 B2 JPS6359459 B2 JP S6359459B2 JP 56185988 A JP56185988 A JP 56185988A JP 18598881 A JP18598881 A JP 18598881A JP S6359459 B2 JPS6359459 B2 JP S6359459B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarized waves
- directionality
- subject
- polarization
- microwaves
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、繊維強化複合材料等の異方性材料に
おける方向性を測定する方法に関するものであ
る。
おける方向性を測定する方法に関するものであ
る。
繊維強化プラスチツク（FRP）等における力
学的性質をはじめとする諸性質は、繊維の含有
率、配向及び分布等により大きな影響を受ける。
従つて、それらの材料の諸性質を知得するため
に、繊維の配向を調べることは極めて重要であ
る。
学的性質をはじめとする諸性質は、繊維の含有
率、配向及び分布等により大きな影響を受ける。
従つて、それらの材料の諸性質を知得するため
に、繊維の配向を調べることは極めて重要であ
る。
本発明は、繊維強化複合材料等の異方性材料に
おける方向性を非破壊、非接触で測定する方法を
提供するものであつて、上記異方性材料が繊維の
方向等に応じて誘電率に異方性を示し、この異方
性材料を透過したマイクロ波における水平偏波及
び垂直偏波がその異方性によつてそれぞれ異なる
態様で変化を受けることを利用したものである。
おける方向性を非破壊、非接触で測定する方法を
提供するものであつて、上記異方性材料が繊維の
方向等に応じて誘電率に異方性を示し、この異方
性材料を透過したマイクロ波における水平偏波及
び垂直偏波がその異方性によつてそれぞれ異なる
態様で変化を受けることを利用したものである。
而して、本発明の方向性測定方法は、マイクロ
波を円形導波管内または同一軸上に対向配置した
円形ホーンアンテナ間に配置された被験体に透過
させた後、そのマイクロ波における水平偏波及び
垂直偏波を同一軸上に配置された偏分波器におい
て分離して検出し、それらの水平偏波と垂直偏波
の間の位相差及び強度差に基づいて被験体の方向
性を知得することを特徴とするものである。
波を円形導波管内または同一軸上に対向配置した
円形ホーンアンテナ間に配置された被験体に透過
させた後、そのマイクロ波における水平偏波及び
垂直偏波を同一軸上に配置された偏分波器におい
て分離して検出し、それらの水平偏波と垂直偏波
の間の位相差及び強度差に基づいて被験体の方向
性を知得することを特徴とするものである。
図面を参照して本発明の方法をさらに細に説明
する。
する。
第１図は本発明の方法の実施に用いる測定装置
の構成を示すもので、この測定装置の主要部分
は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置、
そのマイクロ波が導入される矩形導波管、矩形円
形変換導波管、円形導波管及び偏分波器、並びに
その偏分波器において分離した水平偏波と垂直偏
波の位相差及び強度差を検出する位相差・強度差
検出装置を備えている。
の構成を示すもので、この測定装置の主要部分
は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置、
そのマイクロ波が導入される矩形導波管、矩形円
形変換導波管、円形導波管及び偏分波器、並びに
その偏分波器において分離した水平偏波と垂直偏
波の位相差及び強度差を検出する位相差・強度差
検出装置を備えている。
上記測定装置においては、まず、マイクロ波発
生装置からのマイクロ波を矩形導波管に導き、
TE10モードとして伝搬させる。このマイクロ波
を、必要に応じてねじり導波管によつて偏波面を
ねじつた後、矩形・円形変換導波管に導き、円形
導波管の基本波としてのTE11モードに変換する。
上記円形導波管のTE11モードは、直交する二つ
の偏波成分E1，E2に分離可能なものである。
TE11モードに変換したマイクロ波が導かれる円
形導波管は、その内部に方向性を測定すべき被験
体が配置され、上記TE11モードのマイクロ波は
その被験体を透過する際に被験体の誘電率によつ
て水平偏波成分E1及び垂直偏波成分E2にそれぞ
れ位相変化及び振幅の減衰を受ける。而して、上
記被験体が等方的な物質である場合には、水平及
び垂直偏波成分E1，E2は誘電率に応じて同様な
位相変化及び振幅の減衰を受けるが、上記被験体
が異方性を備える物質、例えば繊維が一定の方向
に配向した繊維強化複合材料である場合には、繊
維とマトリクスの誘電率の差異に起因して誘電率
が方向性をもち、そのため上記水平及び垂直偏波
成分E1，E2はそれぞれの偏波の電界方向の誘電
率に応じて異なる位相変化及び振幅の減衰を受け
る。このように各偏波成分が位相変化や振幅の減
衰を受けたTE11モードのマイクロ波は、偏分波
器において水平及び垂直偏波成分E1，E2に分離
し、それらの偏波成分を位相差・強度差検出装置
に導いて位相差及び強度差を求めることにより、
被験体における方向性を知得することができる。
上記位相差・強度差検出装置として、抵抗減衰
器、移相器及びマジツクＴにより構成したブリツ
ジ回路を用いて位相変化及び減衰量を検出する
と、繊維の配向方向即ち導波管軸に垂直な平面内
における配向方向を、繊維含有量や試料の厚さと
は独立に検出することができる。また、上記検出
装置としてネツトワークアナライザ等を用い、各
偏波成分における位相変化及び減衰量の絶対値を
測定すると、定在波測定から知得できる反射率と
の併用によつて、繊維配向のみならず、繊維含有
率及び試料の厚さをそれぞれ独立に定量的に検出
することが可能である。
生装置からのマイクロ波を矩形導波管に導き、
TE10モードとして伝搬させる。このマイクロ波
を、必要に応じてねじり導波管によつて偏波面を
ねじつた後、矩形・円形変換導波管に導き、円形
導波管の基本波としてのTE11モードに変換する。
上記円形導波管のTE11モードは、直交する二つ
の偏波成分E1，E2に分離可能なものである。
TE11モードに変換したマイクロ波が導かれる円
形導波管は、その内部に方向性を測定すべき被験
体が配置され、上記TE11モードのマイクロ波は
その被験体を透過する際に被験体の誘電率によつ
て水平偏波成分E1及び垂直偏波成分E2にそれぞ
れ位相変化及び振幅の減衰を受ける。而して、上
記被験体が等方的な物質である場合には、水平及
び垂直偏波成分E1，E2は誘電率に応じて同様な
位相変化及び振幅の減衰を受けるが、上記被験体
が異方性を備える物質、例えば繊維が一定の方向
に配向した繊維強化複合材料である場合には、繊
維とマトリクスの誘電率の差異に起因して誘電率
が方向性をもち、そのため上記水平及び垂直偏波
成分E1，E2はそれぞれの偏波の電界方向の誘電
率に応じて異なる位相変化及び振幅の減衰を受け
る。このように各偏波成分が位相変化や振幅の減
衰を受けたTE11モードのマイクロ波は、偏分波
器において水平及び垂直偏波成分E1，E2に分離
し、それらの偏波成分を位相差・強度差検出装置
に導いて位相差及び強度差を求めることにより、
被験体における方向性を知得することができる。
上記位相差・強度差検出装置として、抵抗減衰
器、移相器及びマジツクＴにより構成したブリツ
ジ回路を用いて位相変化及び減衰量を検出する
と、繊維の配向方向即ち導波管軸に垂直な平面内
における配向方向を、繊維含有量や試料の厚さと
は独立に検出することができる。また、上記検出
装置としてネツトワークアナライザ等を用い、各
偏波成分における位相変化及び減衰量の絶対値を
測定すると、定在波測定から知得できる反射率と
の併用によつて、繊維配向のみならず、繊維含有
率及び試料の厚さをそれぞれ独立に定量的に検出
することが可能である。
このようにして位相差・強度差検出装置によつ
て検出測定した測定結果は、次段の表示・記録装
置によつて表示、記録することができる。
て検出測定した測定結果は、次段の表示・記録装
置によつて表示、記録することができる。
なお、以上においては被験体を円形導波管の内
部に装着する場合について説明したが、任意の大
きさの被験体を自由空間に保持し、その被験体に
向けて特定の偏波を有するマイクロ波をホーンア
ンテナ、スロツトアンテナ等から発射すると共
に、被験体を透過したマイクロ波を同一軸上に対
向配置した円形ホーンアンテナ等によつて受波し
て偏分波器に導入することもでき、これにより被
験体を切断することなく測定が可能となる。
部に装着する場合について説明したが、任意の大
きさの被験体を自由空間に保持し、その被験体に
向けて特定の偏波を有するマイクロ波をホーンア
ンテナ、スロツトアンテナ等から発射すると共
に、被験体を透過したマイクロ波を同一軸上に対
向配置した円形ホーンアンテナ等によつて受波し
て偏分波器に導入することもでき、これにより被
験体を切断することなく測定が可能となる。
また、上記矩形導波管には、単向管、定在波測
定器なども含む。
定器なども含む。
以上に詳述したところから明らかなように、本
発明の方法によれば、非破壊、非接触により極め
て簡単に各種材料の方向性を測定することがで
き、しかも、マイクロ波を円形導波管内または同
一軸上に対向配置したホーンアンテナ間に配置さ
れた被験体に透過させた後、そのマイクロ波にお
ける水平偏波及び垂直偏波を同一軸上に配置され
た偏分波器において分離して検出するという手段
の採用により、簡単な構成で精度よく測定を行う
ことができる。
発明の方法によれば、非破壊、非接触により極め
て簡単に各種材料の方向性を測定することがで
き、しかも、マイクロ波を円形導波管内または同
一軸上に対向配置したホーンアンテナ間に配置さ
れた被験体に透過させた後、そのマイクロ波にお
ける水平偏波及び垂直偏波を同一軸上に配置され
た偏分波器において分離して検出するという手段
の採用により、簡単な構成で精度よく測定を行う
ことができる。
第１図は本発明を実施する装置の構成図であ
る。
る。
Claims (1)
- １ マイクロ波を円形導波管内または同一軸上に
対向配置した円形ホーンアンテナ間に配置された
被験体に透過させた後、そのマイクロ波における
水平偏波及び垂直偏波を同一軸上に配置された偏
分波器において分離して検出し、それらの水平偏
波と垂直偏波の間の位相差及び強度差に基づいて
被験体の方向性を知得することを特徴とする異方
性材料の方向性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18598881A JPS5886443A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 異方性材料の方向性測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18598881A JPS5886443A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 異方性材料の方向性測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5886443A JPS5886443A (ja) | 1983-05-24 |
| JPS6359459B2 true JPS6359459B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=16180392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18598881A Granted JPS5886443A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 異方性材料の方向性測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5886443A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60203839A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 電磁波による異方性材料の方向性測定法 |
| JPS6183946A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | シ−ト状物質の配向測定方法 |
| US7829855B2 (en) * | 2006-01-17 | 2010-11-09 | University Of Northern British Columbia | Methods and apparatus for determining fibre orientation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2712600C2 (de) * | 1976-03-22 | 1986-06-19 | Insinööritoimisto Innotec Oy, Espoo | Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Veränderung der von Holzgut durchgelassenen oder reflektierten Energie mit Hochfrequenz |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP18598881A patent/JPS5886443A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5886443A (ja) | 1983-05-24 |
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