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复合材料发挥了其组成材料的优点,克服了单一材料的不足,使其具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀和抗疲劳等优良的性能,已成为当代一种新型的具有极大生命力的工程材料。但复合材料在制造过程不可避免的存在一些裂纹、气孔和界面分层等缺陷直接影响其质量,为此复合材料缺陷检测技术一直是人们关注的焦点,是评定复合材料缺陷的重要依据,其中常见的超声波检测技术和射线检测技术对于复合材料的无损检测存在衰减大、辐射危害大等缺点。因此,本文针对复合材料内部缺陷运用学科交叉知识进行了穿透性能好、辐射危害小的微波检测技术研究。液体组分是工业生产中产品和中间体的一个重要监测参数,对该参数的检测,通常采用定期抽样检测法,但该法对于长距离输送和大容积存储都存在局限性和安全隐患。而本文提出了一种实时在线长期检测的微波检测新技术,该法可以有效实现混合液体各个组分的实时在线检测。本文根据微波的传输特性,提出采用微波技术检测复合材料内部缺陷和混合液体组分的新方法。微波技术对复合材料无损检测不需要耦合剂,方法简单,对检测人员危害小;对混合液体可以实时在线长期检测,对于输送管道和大容积储罐可以实时监控。微波检测技术拓宽了无损检测技术领域,也提出了一种混合液体组分新的检测技术。本文主要进行了微波检测技术的机理研究和微波检测技术的实验研究。基于微波传输特性和微波传输介质的研究,得到微波检测技术的检测机理。在此基础之上,搭建了复合材料微波无损检测和混合液体组分微波检测试验平台,筛选出缺陷和组分的微波特征信号,并对两种微波特征信号进行数据分析和规律总结,得到如下结论:(1)利用复合材料微波无损检测系统,可以实现复合材料内部缺陷(裂纹缺陷和气孔缺陷)的定位,微波特征信号为回波损耗,在检测频率下,当微波波导探头遇到缺陷时,微波特征信号会发生突变,通过与参考件微波特征信号的比对,可以快速确定缺陷位置;(2)通过微波特征信号回波损耗的测量,可以检测复合材料内部裂纹缺陷的宽度和气孔缺陷的直径,对缺陷的尺寸进行评估;(3)复合材料内部缺陷的微波特征信号(回波损耗值)与复合材料非金属基的材料有关,不同非金属基由于材料的不同,其介电常数也不同,介电常数对微波的传输有很大的影响,回波损耗绝对值随非金属基材的介电常数值的增大而增大;(4)利用混合液体组分微波检测系统,可以实现混合液体组分的实时在线长期监测,微波特征信号为驻波比(swr),在检测频率下,当微波测液探头接触到混合液体表面时,可以快速确定液体各个组分的含量值;(5)通过提高微波信号的频率值,可以提高检测的精度,微波频率的提高,使微波特征信号(驻波比swr)对组分的变化更加敏感;(6)由于混合液体各组分的介电常数不同,通过这一参数的差异可以利用微波快速检测其组分,各个组分间介电常数的差值越大检测精度越高,本文实验用液体的介电常数最小差为4.4,其检测精度为10%;最大差值为58.4,其检测精度为5%。经本文研究表明:微波检测技术可以用于复合材料内部缺陷的检测和混合液体组分的快速检测,对于无损检测技术的丰富和混合液体组分识别技术的储备有着重要意义。