光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法
【專利摘要】光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法，涉及一種測(cè)量涂層厚度的方法。為了解決目前采用測(cè)量涂層厚度的方法對(duì)測(cè)量的材料特性具有局限性的問題。采用脈沖加熱設(shè)備在兩種不同的脈沖強(qiáng)度下對(duì)被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加熱，并使用紅外熱像儀在相同采樣頻率fs下采集被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的熱圖序列T1(x,y,N)和T2(x,y,N)；將獲得的兩個(gè)熱圖序列相減，求得熱波信號(hào)△T=T2(x,y,N)-T1(x,y,N)；對(duì)所有像素點(diǎn)的熱波信號(hào)與采集幀數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行線性擬合，得到△T(x,y,N)=aN+b；根據(jù)獲得的a和b，結(jié)合公式求出被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的涂層厚度ec。它用于測(cè)量涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的涂層厚度。
【專利說明】光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量涂層厚度的方法，特別涉及一種光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脈沖紅外熱成像技術(shù)是20世紀(jì)80年代后發(fā)展起來的一種無損檢測(cè)技術(shù)。此方法 以熱波理論為理論依據(jù)，通過主動(dòng)對(duì)被測(cè)物體施加脈沖熱激勵(lì)，采用紅外熱像儀連續(xù)觀察和記錄物體表面的溫度變化，并通過圖像處理技術(shù)對(duì)熱波信號(hào)進(jìn)行處理和分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部不連續(xù)結(jié)構(gòu)的定性診斷和定量識(shí)別。
[0003]目前，測(cè)量涂層厚度的方法主要有渦流測(cè)厚法，但該方法僅適用于金屬質(zhì)涂層厚度的測(cè)量，不適用于復(fù)合材料涂層/復(fù)合材料基體涂層結(jié)構(gòu)中涂層厚度的檢測(cè)，具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決目前采用測(cè)量涂層厚度的方法對(duì)測(cè)量的材料特性具有局限性的問題，本發(fā)明提供一種光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法。
[0005]本發(fā)明的光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法，
[0006]步驟一:采用脈沖加熱設(shè)備在脈沖強(qiáng)度Q1下對(duì)被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加熱，同時(shí)使用紅外熱像儀在采樣頻率fs下采集被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的熱圖序列T1 (χ, Y, N)，其中XXy為紅外熱像儀像素點(diǎn)數(shù)，N為采集的圖像幀數(shù)；
[0007]步驟二:采用脈沖加熱設(shè)備在脈沖強(qiáng)度Q2下對(duì)被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加熱，同時(shí)使用紅外熱像儀在采樣頻率fs下采集被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的熱圖序列T2 (x, y, N)；
[0008]步驟二:將獲得的熱圖序列T2 (χ, y, N)和熱圖序列T1 (x, y, N)相減，獲得熱波號(hào)Δ T=T2 (χ, y, N) -T1 (χ, y, N)；
[0009]步驟四:對(duì)所有像素點(diǎn)的熱波信號(hào)AT(x，y，N)與采集幀數(shù)N之間的關(guān)系進(jìn)行線性擬合，得到 AT (X，y, N)=aN+b ；
[0010]步驟五:根據(jù)步驟四獲得的a和b，結(jié)合公式求出被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的涂層厚度
【權(quán)利要求】
1.光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法，其特征在于， 步驟一:采用脈沖加熱設(shè)備在脈沖強(qiáng)度Q1下對(duì)被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件(I)進(jìn)行加熱，同時(shí)使用紅外熱像儀(3)在采樣頻率fs下采集被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件(I)表面的熱圖序列T1U, Y, N)，其中XXy為紅外熱像儀像素點(diǎn)數(shù)，N為采集的圖像幀數(shù)； 步驟二:采用脈沖加熱設(shè)備在脈沖強(qiáng)度Q2下對(duì)被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件(I)進(jìn)行加熱，同時(shí)使用紅外熱像儀(3)在采樣頻率fs下采集被測(cè)涂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件(I)表面的熱圖序列T2 (x, y, N)； 步驟二:將獲得的熱圖序列T2 (χ, y, N)和熱圖序列T1 (χ, y, N)相減，獲得熱波信號(hào)Δ T=T2 (χ, y, N) -T1 (χ, y, N)； 步驟四:對(duì)所有像素點(diǎn)的熱波信號(hào)AT(x，y，N)與采集幀數(shù)N之間的關(guān)系進(jìn)行線性擬合，得到 AT (X，y, N)=aN+b ； 步驟五:根據(jù)步驟四獲得的a和b，結(jié)合公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法，其特征在于，所述脈沖加熱設(shè)備為高能閃光燈(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光脈沖紅外熱成像測(cè)量涂層厚度的方法，其特征在于，所述步驟三、步驟四和步驟五均采用嵌入計(jì) 算機(jī)4的軟件來實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01J5/10GK103471513SQ201310455288
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】唐慶菊, 齊立濤, 劉元林, 蘆玉梅, 張志平 申請(qǐng)人:黑龍江科技大學(xué)