[發明專利]用于測量檢查對象的太赫茲測量設備以及太赫茲測量方法

有效

• 申請號: 201780037346.0
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN109716059B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: M.蒂爾
• 申請（專利權）人: 因諾伊克斯壓鑄技術創新設備有限責任公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01N21/3581
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

本發明涉及一種用于測量檢查對象（7）的太赫茲測量設備（1），太赫茲測量設備具有：THz發送與接收單元（2），用于沿著光學軸線（A）在發射空間角（4）中發送太赫茲輻射（3）、接收經反射的太赫茲輻射（8）以及產生信號幅度（S）作為時間或頻率（t，f）的函數；和控制與評估裝置（12），用于接收和評估信號幅度（S）。在此，控制與評估裝置（12）由信號幅度（S）確定檢查對象（7）的缺陷點（10，110）。尤其可以遮住所發送的太赫茲輻射（3）的核心區域（4a）。替代的測量裝置同樣可以通過太赫茲輻射的垂直的輸入耦合來發現缺陷點，其方式是，探測附加的測量峰值，所述測量峰值不能夠分配給單純的層厚度測量。

技術領域

本發明涉及一種用于測量檢查對象的太赫茲測量設備以及一種太赫茲測量方法。

背景技術

太赫茲測量方法能夠實現：在不與檢查對象直接接觸的情況下搜查由例如塑料、紙、陶器、諸如瓷器等制成的檢查對象。在運行時間測量中，使太赫茲輻射入射到檢查對象上并且測量在具有不同的折射率的層之間的界面上分別部分反射的輻射，從而可以考慮經反射的輻射的運行時間差，用于確定層厚度。

為此，一般由發送與接收單元將太赫茲輻射在發射椎體（發射空間角）中沿著光學軸線對準到檢查對象上，其中，光學軸線垂直于界面地定向，從而使經反射的太赫茲輻射沿著光學軸線被輻射回太赫茲發送與接收單元。

為了完整地檢測檢查對象，可以使多個太赫茲發送與接收單元圍繞檢查對象定位或者使太赫茲發送與接收單元相對于檢查對象移動（verfahren）。

然而示出，除了被考慮用于層厚度的確定的界面的按規定的測量峰值之外，還探測干擾，所述干擾可能影響層厚度測量的測量結果。

此外，例如已知用于在檢查對象中探測孔洞或空氣夾雜物的超聲測量，由此可以識別有缺陷的檢查對象。

發明內容

本發明基于以下任務：創建一種用于測量檢查對象的太赫茲測量設備和太赫茲測量方法，其能夠以相對低的耗費實現良好的測量。

所述任務通過根據權利要求1所述的太赫茲測量設備和根據權利要求15所述的太赫茲測量方法來解決。從屬權利要求描述優選的擴展方案。

根據本發明，因此識別，通過太赫茲輻射也可以有針對性地探測檢查對象的缺陷點。為此，優選地探測以下太赫茲輻射的反射：所述太赫茲輻射不通過所發送的太赫茲輻射在按規定的界面或層邊界上的反射而產生。

根據本發明，在此識別，缺陷點，例如在檢查對象的材料中的孔洞或空氣夾雜物或氣體夾雜物、材料積聚或在檢查對象的上側和下側上的氣泡導致局部的界面，尤其也導致拱曲的或閉合的面，其分別具有垂直于入射的太赫茲輻射的區域，從而通過測量在不同的入射角情況下經反射的太赫茲輻射能夠實現探測。因此，例如孔洞一般形成球形地閉合的面，諸如球面、旋轉橢圓的或透鏡狀的區域，通過反射進行的測量在所述區域上是可能的，常常甚至在孔洞的前側和背側上是可能的。

為此，根據一種構造，通過光闌使所發送的太赫茲輻射的圍繞光學軸線的核心區域被遮住，從而僅僅在圍繞光闌的發射椎體面（Abstrahl-Kegelmantel）中將太赫茲輻射射到檢查對象上。因此，使太赫茲輻射在不垂直的角的情況下入射到界面上，從而僅僅在檢查對象中的缺陷點或缺陷處可能出現從檢查對象出發并且對準發送與接收單元的反射。

這樣的構造因此能夠借助低的附加耗費實現簡單可構造性的優點，例如通過附加的光闌，由此，在被考慮用于層厚度測量的界面上并不出現反射的高測量峰值，并且因此能夠實現較弱的測量峰值的探測。

鑒于缺陷點來進行的測量也可以與檢查對象的層厚度的測量相組合，其方式是，例如光闌能夠在用于遮住核心區域的主動的光闌位置與被動的收起位置之間調整，在所述被動的收起位置情況下，要么將光闌完全從太赫茲輻射的發射椎體移除要么將光闌例如折起到平面位置中。因此，不僅已經可以探測層厚度，而且可以探測缺陷點。