[發明專利]基于紅外熱成像的涂層厚度檢測方法

有效

• 申請號: 201810112679.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108413882B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 白利兵;何棱云;于海超;程玉華;田露露;張睿恒;陳雪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平;陳靚靚

1.一種基于紅外熱成像的涂層厚度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：收集一系列涂層厚度不同、基底厚度相同的標準試件，記每個標準試件的涂層厚度為d_n，n＝1,2,…,N，N表示標準試件數量；

S2：對于每個標準試件，分別采用加熱設備對標準試件涂層面進行持續加熱，同時采用紅外熱像儀對標準試件的涂層面采集從開始加熱時刻至溫度穩定上升階段的紅外熱圖像，獲得紅外熱圖像序列；

S3：根據每個標準試件的紅外熱圖像序列，提取出試件代表點的表面溫度變化曲線；

S4：在每個標準試件的表面溫度變化曲線中，獲取從開始加熱時刻至曲線斜率達到預設閾值K的時間Δt_n；

S5：根據每個標準試件對應的時間Δt_n以及涂層厚度d_n，擬合得到時間-涂層厚度曲線；

S6：當需要對被測試件進行涂層厚度檢測時，采用相同加熱設備對待測試件涂層面進行持續加熱，同時采用紅外熱像儀對標準試件的涂層面采集從開始加熱時刻至溫度穩定上升階段的紅外熱圖像，獲得紅外熱圖像序列，提取出其表面溫度變化曲線，獲取從開始加熱至曲線斜率達到閾值K的時間Δt′，在步驟S5得到的時間-涂層厚度曲線搜索出Δt′對應的涂層厚度，即為待測試件的涂層厚度。

2.根據權利要求1所述的涂層厚度檢測方法，其特征在于，所述的紅外熱像儀的幀率≥200FPS。

3.根據權利要求1所述的涂層厚度檢測方法，其特征在于，所述步驟S3中代表點為試件的幾何中心點。

4.根據權利要求1所述的涂層厚度檢測方法，其特征在于，所述的閾值K按照以下方法確定：獲取每個標準試件的表面溫度變化曲線的最大斜率W_n，以及溫度穩定上升階段斜率的平均值V_n，令A＝min(W_n)、B＝max(V_n)，則閾值K在取值范圍[PB,A]內取值，P表示預設的大于1的常數。

5.根據權利要求3所述的涂層厚度檢測方法，其特征在于，所述的閾值K按照以下方法確定：獲取每個標準試件的表面溫度變化曲線的最大斜率W_n，以及溫度穩定上升階段斜率的平均值V_n，令A＝min(W_n)、B＝max(V_n)，在[PB,A]范圍內按步長取值，P表示預設的大于1的常數，得到當前斜率閾值下N個標準試件的時間Δt_n的離散程度，選擇離散程度最大值所對應的斜率閾值作為斜率閾值K的取值。

6.根據權利要求1所述的涂層厚度檢測方法，其特征在于，所述的涂層的熱擴散系數小于所述基底的熱擴散系數的1/10。