[发明专利]基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法

权利要求书

1.一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d_T，并以d_T对应时刻作为特征时刻的阈值，记为t_T，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t_T时，其第二层介质厚度简单认为大于d_T；

i、当被测试件的t₀小于等于t_T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。

2.如权利要求1所述的基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法，其特征在于，所述步骤i中由被测试件的t₀值，在标定的t₀-d²曲线上查出对应的d²值，从而得到被测试件的第二层介质厚度d。

3.如权利要求1所述的基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法，其特征在于，所述步骤i中先计算出标定的t₀-d²曲线的方程，再由被测试件的t₀值，计算出对应的d²值，从而得到被测试件的第二层介质厚度d。

4.如权利要求1所述的基于红外热波技术的双层结构第二层介质厚度测量方法，其特征在于，所述步骤b中的脉冲红外加热装置是高能闪光灯。