[发明专利]使用固定频率的非侵入性厚度测量

说明书

一种测量材料的厚度的方法一般包括：以固定频率将振荡信号施加到第一电极，使所述信号通过所述材料到第二电极，以及测量被反射回到第一电极的信号的量值。通过如下操作、基于反射信号的所测量的量值来确定材料的厚度：1）比较所确定的量值与预定的基线以确立差异；以及2）基于所述差异来标识厚度。还公开了相关装置。所述材料可以是车辆轮胎。

本申请要求2017年6月5日提交的申请号为62/515245的美国临时申请、以及2017年11月17日提交的申请号为62/587660的美国临时申请的权益，所述美国临时申请二者的公开内容通过引用以其全部被并入本文中。

背景技术

本发明涉及厚度测量，并且具体地涉及使用反应性近场电磁测量的非侵入性厚度测量，其在一些方面中对于测量车辆轮胎的厚度可能具有特别的可适用性。

测量材料的厚度可以用各种方式来实现。例如，材料样本可以从材料被切割，并且然后被物理地或光学地测量。可替换地，材料可以被合适的设备刺穿，并且从而厚度被测量。然而，对于一些材料，可能不合期望的是损伤材料以便测量材料的厚度。因此，已经开发了一些物理上非侵入性的厚度测量技术。例如，专利号为7135869的美国专利描述了一种途径，所述途径利用通过抵靠经涂覆的金属表面被安置而被闭锁的空腔谐振器，其中涂层的厚度基于空腔谐振器的结果得到的谐振频率而被确定。然而，这样的途径需要金属基底、同质涂层、对涂层的所暴露的表面的物理接入的存在，以及空腔谐振器物理地抵靠涂层被安置，其中的一些或全部对于除了用于测试航空器机翼上的涂层厚度之外的其它情形而言可能是不适当的。同样地，专利号为5093626的美国专利教导了用于通过使用手持式探针来确定涂料的干燥膜厚度的接触测量设备，但是涂料必须在导电引物膜上。并且专利号为9797703的美国专利教导了使用谐振频移的非侵入性厚度测量技术，其依赖于跨输入频率的频带进行扫描（sweep），但是扫描频率引入复杂性并且可能并不在所有情形中是合期望的。

因而，虽然用于厚度测量的现有技术途径可能适合用于一些情形，但是它们可能并不对于所有情形而言都是理想的。因此，仍存在对于用于测量材料的厚度的可替换途径、特别是物理上非侵入性的方法以及对于对应装置的需要。

发明内容

下述是测量材料的厚度的一种或多种方法、和/或针对相关装置。所述方法一般包括以固定频率将振荡信号施加到第一电极，使所述信号通过所述材料到第二电极，以及测量被反射回到第一电极的信号的量值。通过如下操作、基于反射信号的所测量的量值来确定所述材料的厚度：1）比较所确定的量值与预定的基线以确立差异；以及2）基于所述差异来标识厚度。

在一个或多个方面中，本公开内容提供一种确定材料的厚度的方法。所述方法包括：a）将振荡传送信号施加到被附到所述材料的第一电极；其中所述传送信号以固定频率被施加；b）使所述传送信号通过所述材料；c）在所述传送信号已经通过所述材料之后在第二电极处反射所述传送信号，第二电极关于第一电极间隔地且与其电气隔离地被布置；第二电极被附到所述材料；d）在第一电极处接收反射信号；e）测量以固定频率的反射信号的量值；f）基于所测量的量值来确定所述材料的厚度。确定厚度包括：比较所确定的量值与预定义的基线值以确立差异，所述预定义的基线值对应于所述材料的初始厚度并且在将振荡信号施加到第一电极之前被确立；以及然后基于所述差异来标识厚度。在一些方面中，固定频率在300 MHz到900 MHz的范围中，有时在477 MHz到487 MHz的范围中。

在一些方面中，所述方法可以进一步包括在施加振荡信号之前确定固定频率。确定固定频率可以包括：a）传送来自第一电极的、对频带进行扫描的扫描信号，而同时扫描信号的频率随时间变化，使得在对应的时间间隔中、以多个频率来传送所述信号；b）基于由第二电极对扫描信号的反射来确定谐振频率；以及c）将固定频率设置为在所确定的谐振频率的20%内。固定频率可以有利地被设置成小于所确定的谐振频率。固定频率可以有利地被设置成距所确定的谐振频率比20%更靠近的任何其它值，诸如19%、或10%、或5%、或0%。

在一些方面中，第一电极和第二电极与彼此大体上平行地被布置。