[发明专利]一种基于太赫兹时域光谱成像对橡胶复合材料的无损检测方法

说明书

本发明公开了一种基于太赫兹时域光谱成像对橡胶复合材料的无损检测方法，所述无损检测方法包括以下内容：通过太赫兹时域光谱检测装置对待检测橡胶材料进行反射式成像得到检测图像；根据太赫兹时域光谱对橡胶材料厚度进行检测；根据太赫兹时域光谱对橡胶材料脱胶及分层进行检测。使用太赫兹时域光谱无损检测可以对橡胶材料进行无损检测分析，通过检测图像、B‑scan图和检测波形检测分析橡胶材料的厚度，并通过橡胶材料的折射率、吸收率对橡胶材料的厚度进行准确的计算；通过分析检测灰度图、时域波形图和B‑scan图可以定性确定分层位置，并且通过折射率的计算准确判断分层的大小。

技术领域

本发明涉及太赫兹光谱检测技术领域，尤其涉及一种基于太赫兹时域光谱成像对橡胶复合材料的无损检测方法。

背景技术

橡胶(Rubber)是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度低，分子量往往很大，大于几十万。目前市面上使用最多的橡胶有丁晴橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等，这三种橡胶广泛应用于医疗卫生、商品储存、电气通讯、土木建筑等各方面。

目前对于橡胶材料检测方法很多都是有损伤的，无损的只有超声波检测方法，但超声波对橡胶材料的吸收太大，所以只能检测表面或者亚表面的缺陷，对橡胶内部的缺陷检测不完全；因此，如何对橡胶材料进行无损检测，是现阶段需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于太赫兹时域光谱成像对橡胶复合材料的无损检测方法，解决了现有检测方法会对橡胶材料造成损伤或者对橡胶内部的缺陷检测不完全的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于太赫兹时域光谱成像对橡胶复合材料的无损检测方法，所述无损检测方法包括以下内容：

通过太赫兹时域光谱检测装置对待检测橡胶材料进行反射式成像得到检测图像；

根据太赫兹时域光谱对橡胶材料厚度进行检测；

根据太赫兹时域光谱对橡胶材料脱胶及分层进行检测。

所述无损检测方法还包括根据橡胶材料的光学参数对橡胶材料厚度进行计算以及分层大小进行判断的步骤。

所述通过太赫兹时域光谱检测装置对待检测橡胶材料进行反射式成像得到检测图像包括以下内容：

将待检测橡胶材料放到检测平台通过太赫兹时域光谱检测装置采用反射式成像得到橡胶材料的灰度成像图；

根据太赫兹光波在橡胶材料的飞行时间算法仿真得到橡胶材料的B-scan图。

所述根据太赫兹时域光谱对橡胶材料厚度进行检测包括以下步骤：

根据颜色深浅变化对橡胶材料表面的灰度成像图进行阶梯分层；

根据太赫兹光谱在橡胶材料各阶梯层中的飞行时间，分析出各阶梯区域的厚度变化。

根据橡胶材料的光学参数对橡胶材料厚度进行计算包括通过分析太赫兹光谱时域的飞行时间差结合橡胶材料的折射率以及吸收系数计算各阶梯区域的厚度。

所述根据太赫兹时域光谱对橡胶材料脱胶及分层进行检测包括以下步骤：

对橡胶材料的各检测区域进行成像得到灰度成像图和B-sacn图；

并在各检测区域的灰度成像图上选取特征点；

分析各检测区域特征点的时域波形图和B-scan图。

所述分析各检测区域的时域波形图包括以下内容：

根据检测区域上选取的特征点位置，分析时域波形图中太赫兹光谱该点的散射和衰减情况；