[发明专利]一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备

说明书

本发明涉及一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备，用于对非金属材料进行脉冲太赫兹反射信号探测，设备包括激光器、信号放大处理模块、太赫兹源、太赫兹探测器和波形显示器，激光器连接有异步采样控制模块，激光器的输出端连接信号放大处理模块，并输出太赫兹信号传递给太赫兹源；太赫兹源的输出端和太赫兹探测器的探测端均正对非金属材料的表面，太赫兹探测器的输出端连接信号放大处理模块，并输出探测信号传递给波形显示器。与现有技术相比，本发明具有响应迅速，无需接触样品表面，探测精度高等优点。

技术领域

本发明涉及信号探测技术领域，尤其是涉及一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备。

背景技术

目前对于非金属材料的缺陷检测，一般采用图像检测技术进行分辨，如公开号为CN102507592A的发明公开的一种表面缺陷仿蝇视觉在线检测装置及检测方法，属于工业视觉检测和图像处理技术领域，本发明利用普通的CCD图像传感器和表面缺陷检测算法相结合来探测复杂背景下的表面缺陷。该装置的原理突破了原有缺陷探测方法所需要的缺陷与背景之间存在对比度低，实现较低分辨率、低对比度的场景图像中，通过模仿蝇复眼视觉信息处理方法，在获得的场景图像质量上近似于复眼的低分辨率图像，准确率较高。同时针对静止在场景中的表面缺陷，该设备仍然可以发现表面缺陷的存在，为后续处理提供可靠的信息。

通过分析非金属材料表面图像的方式进行缺陷的检测方法无法监测到材料内部缺陷，如隐藏气隙缺陷，难以全方位对非金属材料进行综合的缺陷探测。

目前存在技术提出太赫兹时域光谱技术作为一种新型的检测技术，利用太赫兹脉冲电磁波来反映物质性质，已被广泛应用于多个领域。太赫兹波介于微波和红外之间，对非导电介质材料有着较高的穿透性，利用这一特点可以方便地对介电材料中的杂质、空隙等缺陷进行探测。

但是，如何将太赫兹时域光谱技术应用在非金属材料的缺陷检测中，是目前迫待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种将太赫兹时域光谱技术应用在非金属材料的缺陷检测中，实现对非金属材料太赫兹反射信号检测的基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备，用于对非金属材料进行脉冲太赫兹反射信号探测，所述设备包括激光器、信号放大处理模块、太赫兹源、太赫兹探测器和波形显示器，所述激光器连接有异步采样控制模块，所述激光器的输出端连接信号放大处理模块，并输出太赫兹信号传递给所述太赫兹源；所述太赫兹源的输出端和太赫兹探测器的探测端均正对非金属材料的表面，所述太赫兹探测器的输出端连接信号放大处理模块，并输出探测信号传递给波形显示器。

进一步地，所述太赫兹源和太赫兹探测器互呈夹角设置。

进一步地，所述设备还包括移动机构，所述太赫兹源和太赫兹探测器均互呈夹角固定在该移动机构的驱动端。

进一步地，所述移动机构包括水平移动组件，带动所述太赫兹源和太赫兹探测器沿非金属材料所在的水平面移动。

进一步地，所述移动机构还包括竖直移动组件，该竖直移动组件的输出端连接所述水平移动组件。

进一步地，所述移动机构采用步进电机作为驱动电机。

进一步地，所述太赫兹源和太赫兹探测器一一对应设置。

进一步地，所述太赫兹源和太赫兹探测器的组合为一个或多个。

进一步地，所述非金属材料包括开关的绝缘拉杆、变压器的绝缘纸板。

进一步地，所述波形显示器显示有太赫兹源的输入信号、非金属材料表面上的反射脉冲峰信号和缺陷的脉冲反射信号。