[发明专利]一种陶瓷天线窗检测方法及装置

说明书

本申请公开了一种陶瓷天线窗检测方法和装置，所述方法包括向密封的天线窗内注入气体，直到天线窗内部压力与大气压的压差到达试验压差后停止注入，保持压力稳定持续固定时间段，卸载压力后检测所述天线窗是否存在裂纹。所述装置包括工装部件、压力显示部件、阀门、进气部件，所述工装部件与需筛选的所述天线窗可拆卸地密封固定连接，上开有通气口；所述进气部件通过阀门与所述通气口连接；所述压力显示部件实时显示所述天线窗内部压力。本申请能通过应力方式暴露陶瓷天线窗内部微裂纹，解决无法用肉眼识别、且即使通过常规采用的热应力环境或整机试验也无法识别的微裂纹，有效提升天线窗的可靠性。

技术领域

本申请涉及天线窗领域，尤其涉及一种陶瓷天线窗检测方法及装置。

背景技术

天线窗是天线系统的重要组成部件，用于对天线本体提供物理防护，并且具有相应天线工作频段的透波性能。陶瓷天线窗是指采用陶瓷材料加工制备的天线窗。陶瓷材料具有耐高温、硬度高、透波性好、稳定性高等优点。陶瓷天线窗广泛应用于各类航空航天系统的天线防护。

陶瓷天线窗面临高温、高压、震动等多种严酷工况，而陶瓷材料本身韧性差，陶瓷天线窗在材料制备和产品加工过程中会形成微裂纹，在严酷工况下易发生应力集中导致的微裂纹扩展，从而造成产品质量问题。为了保证产品使用可靠性，剔除质量不合格的产品，需对其进行筛选。目前常用的筛选办法包括灯检筛选、温度筛选、振动筛选。

灯检筛选采用可见强光照射天线窗表面，用显微镜/目视的方式检查天线窗是否存在肉眼可见的裂纹。该方法直接简单，便于操作，缺点是分辨率不够，对于有可能造成产品缺陷但肉眼不可见的微裂纹无法识别。

温度筛选是将天线窗连同与其装配有关的结构件一起，进行高低温循环或长时间高温/低温实验，以验证在热应力作用下陶瓷天线窗是否会出现肉眼可见的裂纹。该方法的缺点是窗体微裂纹对热环境不够敏感，施加的热应力不足导致无法充分暴露产品缺陷。

振动筛选是将天线整机产品进行振动实验，通过振动大幅放大天线窗所受应力，诱发天线窗微裂纹扩展，从而剔除不合格品。振动筛选的缺点是只能进行整机级的实验，振动后只能检查产品表面缺陷，如果裂纹发生在产品内部则无法剔除。

总之，这些筛选方法的缺点是无法暴露产品内部的裂纹，包括常温下肉眼不能识别的裂纹，甚至通过热应力环境或整机振动检测后也不能识别的内部裂纹。因此，急需找到一种能暴露陶瓷天线窗内部微裂纹的筛选方法，保证天线窗的可靠性。

发明内容

本申请提出一种陶瓷天线窗检测方法及装置，为解决无法肉眼识别天线窗内部微裂纹，甚至通过热应力环境试验或不得已采取整机试验后微裂纹依然无法肉眼识别的问题，有效剔除有内部微裂纹的不合格陶瓷天线窗，提升系统的可靠性。

本申请实施例包括一种陶瓷天线窗检测方法，包括以下步骤：

向密封的天线窗内注入气体；

天线窗内部压力与大气压的压差到达所述试验压差后停止注入；

保持压力稳定在试验压差持续固定时间段；

卸载压力后检测所述天线窗是否存在裂纹。

优选地，还包括以下步骤：

对所述天线窗进行建模，建立所述天线窗对应强度与内外压差的关系模型；

以所述陶瓷拉伸强度为参考值，对所述天线窗进行力学仿真试验，所述天线窗出现裂纹时的压差为理论标准压差；

将所述理论标准压差按固定比例折算为所述试验压差。

优选地，还包括以下步骤：

对所述天线窗进行实际加压试验，所述天线窗出现裂纹时的压差为实际标准压差；

将所述实际标准压差按固定比例折算为所述试验压差。