[發明專利]基于太赫茲的涂層厚度檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202010424953.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111751314A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 劉偉;劉德峰;于淼;楊超;高云端
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城航空測控技術研究所;中航高科智能測控有限公司;北京瑞賽長城航空測控技術有限公司
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01B11/06;G01N21/41
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種基于太赫茲的涂層厚度檢測方法，其特征在于，采用反射式太赫茲時域光譜檢測系統，所述反射式太赫茲時域光譜檢測系統包括：發射探頭(1)、接收探頭(2)和弧形滑軌(3)，所述發射探頭(1)和所述接收探頭(2)設置在所述弧形滑軌(3)上，并沿所述弧形滑軌(3)滑動以調整發射角度和接收角度；所述方法包括：

獲取第一時長，所述第一時長為所述發射探頭(1)以預設角度θ向待測量試樣(4)的第一測量點發射第一太赫茲波，所述接收探頭(2)接收到第一回波的所需時長T_down0；所述第一測量點位于所述待測量試樣(4)上的第i層涂層表面；所述第一回波為所述第一太赫茲波在所述第一測量點處的反射回波；

獲取第二時長和第三時長，所述第二時長為所述發射探頭(1)以所述預設角度θ向所述待測量試樣(4)的第二測量點發射第二太赫茲波，所述接收探頭(2)接收到第二回波的所需時長T_up1；所述第三時長為所述接收探頭(2)接收到第三回波的所需時長T′_down0；所述第二測量點位于所述待測量試樣(4)上的第i+1層涂層表面，所述第i+1層涂層覆蓋所述第i層涂層；所述第二回波為所述第二太赫茲波在所述第二測量點處的反射回波；所述第三回波為所述第二太赫茲波在所述第i層涂層表面的反射回波；

根據第一時間差ΔT_i1和第二時間差ΔT_r1，采用如下所示公式(1)，獲取所述待測量試樣(4)上的第i+1層涂層的厚度d_i；

其中，n₀為空氣折射率，c為光速，sin(θ)表示求取所述預設角度θ的正弦值，ΔT_i1＝T′_down0-T_up1；i的取值為非負整數，當i為0時，所述第i層涂層表面為所述待測量試樣(4)的未涂涂層表面。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述待測量試樣(4)上的第i+1層涂層的厚度d_i之后，所述方法還包括：

根據所述第i+1層涂層的厚度d_i，采用如下所示公式(2)，獲取所述第i+1層涂層的折射率n_i+1；

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發射探頭(1)和所述接收探頭(2)在所述弧形滑軌(3)的對稱軸兩側進行同步調整。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述反射式太赫茲時域光譜檢測系統還包括：試驗平臺，所述弧形滑軌(3)垂直所述試驗平臺放置，所述待測量試樣(4)水平放置在所述試驗平臺上。