[发明专利]阶梯加热红外热波技术测量厚度的方法

权利要求书

1.一种使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用持续的低能量密度的热激励源加热试件表面，同时使用红外热像仪获得被测物体表面的热图序列；

将所述热图序列的温度变化数据存储在通用存储器中；

对所述红外热像仪所采集的温度变化数据处理，求取每一点的升温曲线；

将所述升温曲线与理论公式拟合，进而求得厚度；

其中，所述热激励源与所述红外热像仪在试件表面的同侧或者异侧；

其中，当所述热激励源与所述红外热像仪在所述试件表面异侧时，所述红外热像仪探测到的温度为G(0,t)，

对于透射式检测，将所述红外热像仪采集到的每个像素点的实验数据与公式(5)进行非线性拟合，得到该点最优的A和q值，其中，A和q为拟合值，根据FL/k＝A，α/L²＝q，即求得厚度L，其中，F为热流密度，L为试件总厚度，k为热导率，α为热扩散系数。

2.根据权利要求1所述的使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，当所述热激励源与所述红外热像仪在所述试件表面同侧时，所述红外热像仪探测到的温度为G(L,t)，

对于反射式检测，将红外热像仪采集到的反射式阶梯加热数据与公式(6)进行非线性拟合，得到每个相素点最优的A和q，其中，A和q为拟合值，根据FL/k＝A，α/L²＝q，即求得厚度L，其中，F为热流密度，L为试件总厚度，k为热导率，α为热扩散系数。

3.根据权利要求2所述的使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，在材料热扩散系数α已知的情况下根据α/L²＝q求得厚度L。

4.根据权利要求2所述的使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，在α未知的情况下，通过一个已知厚度的点，以及该已知的厚度的点求取得到的拟合值q，得到该材料的α值，然后再用得到的α求取其他点的厚度信息。

5.根据权利要求1或2所述的使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，用于拟合的所述理论公式是使用积分的方法推导得到的。

6.根据权利要求1所述的使用阶梯加热红外热波技术测量材料厚度的方法，其特征在于，所述热激励源为加热管、加热丝或卤素灯其中一种。