[發明專利]一種陶瓷天線窗檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201811544195.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109632480B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 宋旸;賈治國;劉昌建;周應強;劉曉明;田云峰;張波;劉全;王心洋
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/10;G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 馬驥;南霆

本申請公開了一種陶瓷天線窗檢測方法和裝置，所述方法包括向密封的天線窗內注入氣體，直到天線窗內部壓力與大氣壓的壓差到達試驗壓差后停止注入，保持壓力穩定持續固定時間段，卸載壓力后檢測所述天線窗是否存在裂紋。所述裝置包括工裝部件、壓力顯示部件、閥門、進氣部件，所述工裝部件與需篩選的所述天線窗可拆卸地密封固定連接，上開有通氣口；所述進氣部件通過閥門與所述通氣口連接；所述壓力顯示部件實時顯示所述天線窗內部壓力。本申請能通過應力方式暴露陶瓷天線窗內部微裂紋，解決無法用肉眼識別、且即使通過常規采用的熱應力環境或整機試驗也無法識別的微裂紋，有效提升天線窗的可靠性。

技術領域

本申請涉及天線窗領域，尤其涉及一種陶瓷天線窗檢測方法及裝置。

背景技術

天線窗是天線系統的重要組成部件，用于對天線本體提供物理防護，并且具有相應天線工作頻段的透波性能。陶瓷天線窗是指采用陶瓷材料加工制備的天線窗。陶瓷材料具有耐高溫、硬度高、透波性好、穩定性高等優點。陶瓷天線窗廣泛應用于各類航空航天系統的天線防護。

陶瓷天線窗面臨高溫、高壓、震動等多種嚴酷工況，而陶瓷材料本身韌性差，陶瓷天線窗在材料制備和產品加工過程中會形成微裂紋，在嚴酷工況下易發生應力集中導致的微裂紋擴展，從而造成產品質量問題。為了保證產品使用可靠性，剔除質量不合格的產品，需對其進行篩選。目前常用的篩選辦法包括燈檢篩選、溫度篩選、振動篩選。

燈檢篩選采用可見強光照射天線窗表面，用顯微鏡/目視的方式檢查天線窗是否存在肉眼可見的裂紋。該方法直接簡單，便于操作，缺點是分辨率不夠，對于有可能造成產品缺陷但肉眼不可見的微裂紋無法識別。

溫度篩選是將天線窗連同與其裝配有關的結構件一起，進行高低溫循環或長時間高溫/低溫實驗，以驗證在熱應力作用下陶瓷天線窗是否會出現肉眼可見的裂紋。該方法的缺點是窗體微裂紋對熱環境不夠敏感，施加的熱應力不足導致無法充分暴露產品缺陷。

振動篩選是將天線整機產品進行振動實驗，通過振動大幅放大天線窗所受應力，誘發天線窗微裂紋擴展，從而剔除不合格品。振動篩選的缺點是只能進行整機級的實驗，振動后只能檢查產品表面缺陷，如果裂紋發生在產品內部則無法剔除。

總之，這些篩選方法的缺點是無法暴露產品內部的裂紋，包括常溫下肉眼不能識別的裂紋，甚至通過熱應力環境或整機振動檢測后也不能識別的內部裂紋。因此，急需找到一種能暴露陶瓷天線窗內部微裂紋的篩選方法，保證天線窗的可靠性。

發明內容

本申請提出一種陶瓷天線窗檢測方法及裝置，為解決無法肉眼識別天線窗內部微裂紋，甚至通過熱應力環境試驗或不得已采取整機試驗后微裂紋依然無法肉眼識別的問題，有效剔除有內部微裂紋的不合格陶瓷天線窗，提升系統的可靠性。

本申請實施例包括一種陶瓷天線窗檢測方法，包括以下步驟：

向密封的天線窗內注入氣體；

天線窗內部壓力與大氣壓的壓差到達所述試驗壓差后停止注入；

保持壓力穩定在試驗壓差持續固定時間段；

卸載壓力后檢測所述天線窗是否存在裂紋。

優選地，還包括以下步驟：

對所述天線窗進行建模，建立所述天線窗對應強度與內外壓差的關系模型；

以所述陶瓷拉伸強度為參考值，對所述天線窗進行力學仿真試驗，所述天線窗出現裂紋時的壓差為理論標準壓差；

將所述理論標準壓差按固定比例折算為所述試驗壓差。

優選地，還包括以下步驟：

對所述天線窗進行實際加壓試驗，所述天線窗出現裂紋時的壓差為實際標準壓差；

將所述實際標準壓差按固定比例折算為所述試驗壓差。