基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法

摘要

一种基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法，包括如下步骤：（1）以被测试件相同材料制作的标准试件作为参考，以脉冲红外热波技术作为实验方案。（2）降温数据进行归一化后，减去参考孔降温数据获得相对温差数据。（3）相对温差数据乘以对应时刻平方根，获得f曲线。（4）选取不同v0值，并提取特征时刻t0。（5）确定能够保持线性上升关系的最大厚度dT。（6）确定线性最好的为最终v0值及dT对应特征时刻作为阈值tT。（7）t0>tT的情况下，其厚度可认为大于dT。（8）t0

主权项

一种基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法，用于测量被测试件第二层介质厚度，其特征在于，包括如下步骤：a、制作标准试件，该标准试件双层结构的材料与被测试件双层结构的材料均相同，标准试件第一层介质厚度与被测试件第一层介质厚度相同，标准试件第二层介质具有多个不同厚度d，且均已知，以最厚的为参考厚度；b、使用脉冲红外加热装置对标准试件第一层介质表面进行加热，同时使用红外热像仪获得标准试件第一层介质表面的热图序列；c、对测得的热图序列的热波降温数据进行归一化，不同厚度热波降温数据减去参考厚度热波降温数据，从而获得相对温差数据；d、对所获得的各个不同厚度相对温差数据乘以对应时刻的平方根，并对得到的结果绘制曲线，该曲线横坐标为时间t，纵坐标为得到的结果，记为f(t)曲线；e、令各个f(t)曲线的取值均等于v0，其中v0取自能使不同f(t)曲线对应不同t0值的数据范围，得出各f(t)曲线上与该v0对应的时刻t0作为特征时刻；f、分析特征时刻t0与已知第二层介质厚度的平方d2的线性关系曲线，确定能够保持线性上升关系的最大厚度dT，并以dT对应时刻作为特征时刻的阈值，记为tT，确定所选的各不同v0值中t0‑d2线性关系最好的为最终v0值，并以其对应时间作为最终的特征时刻t0；g、绘制不同厚度下，最终的特征时刻t0与已知厚度平方d2的线性关系曲线，得到标定的t0‑d2曲线；h、将步骤b、c、d中的标准试件替换为被测试件，得到被测试件的f(t)曲线，令被测试件的f(t)取值为最终v0值，得到被测试件的t0值，当被测试件的t0大于tT时，其第二层介质厚度简单认为大于dT；i、当被测试件的t0小于等于tT时，根据标定的t0‑d2曲线，得到被测试件的t0值对应的d2值，从而得到被测试件的第二层介质厚度d。