半透明材料涂层红外检测

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1、第17卷第7期光学精密工程Vol_17NO．7OpticsandPrecisionEngineering2009年7月Ju1．2009文章编号1004—924X(2009)07—1502—05半透明材料涂层的红外检测李艳红，赵跃进，张存林(1．北京理工大学光电学院，北京100086；2．首都师范大学物理系，北京100048)摘要：为了能快速、大面积检测不同基底材料上半透明材料涂层的厚度，研究了主动式红外热成像技术测量涂层厚度的方法。用脉冲可见光热源激励涂层试件表面，红外热像仪实时监控表面脉冲激励前后温度的变化。由于半透明的

2、涂层材料吸收可见光能量不满足面吸收的条件，对其表面进行了喷涂黑漆处理。比较喷漆前后的对数温度时间变化曲线和微分对数温度时间变化曲线，并根据喷漆后的二阶微分曲线的峰值时间来测量涂层厚度。实验结果显示：半透明涂层材料表面处理后满足红外测量要求，厚度范围在0．8～1．7mm的涂层，测量精度达0．09mrll，表明红外检测方法可以非接触、快速、大面积、定量地进行半透明材料涂层厚度的测量。关键词：半透明涂层；红外检测中图分类号：TN219文献标识码：AInfraredtestingfortranslucentmaterialcoat

3、ingLIYan—hong，ZHAOYue—jin，ZHANGCun—lin(1．SchoolofOptoelectronics，BeOingInstituteofTechnology，Beijing100086，China；2．DepartmentofPhysics，CapitalNormalUniversity，Beijing100048，China)Abstract：Inordertomeasurethecoatingthicknessesonvarioussubstratematerialsatahighspeed

4、andalargearea，anactiveinfraredthermographictechniquewaspresented．Alightpulsewasusedtoheattothesurfaceofthecoatingandaninfraredcamerawasutilizedtocapturethesurfacetempera—turechangeonrealtime．Foratranslucentcoating，visiblelightcouldnotbeabsorbedwellonthesurface，SOa

5、water-solubleblackpaintwaspaintedonthesurfaceofthecoating．ComparedwiththedifferentiallnT—lntcurveswithoutpaintingthecoating，thethicknessofthepaintedcoatingcanbemeasuredaccordingtothepeaktimeofseconddifferentialInT—Intcurves．Experimentresultsindi—catethatthetranslu

6、centcoatingafterpaintingsatisfiesinfraredtestingrequirements，andthemeas—urementprecisioniS0．09mmforthethicknessrangesof0．8—1．7mm．Thesedatashowthatthein—fraredtestingcanbeusedinmeasurementofthecoatingthicknessathighspeeds，largeareas，noncon—tactandquantificati0n．Key

7、words：translucentcoating；infraredtesting收稿日期：2008—07—15；修订日期：2008—10—19．基金项目：国防科技工业技术基础“十一五”规划重点项目(No．Z032006A003)第7期李艳红，等：半透明材料涂层的红外检测6．5引言6．05．5＼＼5．0涂层的厚度不但是表征涂层本身几何尺寸的4．5．4．0一个参量，而且对涂层的性能及寿命均有很大的3．5影响，因此成为涂层质量评价中至关重要的参数3．0一一一之一。目前常用的涂覆层无损测厚方法包括磁性测厚法、涡流测厚法和超声测厚法

8、。磁性测厚法0仅适用导磁性材料上的非导磁层厚度的测量；涡a0流测厚法仅适用导电金属上的非导电层厚度的测G0量，对于非导电材料基体不适用；超声测厚法需要口耦合剂，是接触性测量，有可能对涂覆层表面造成损害口]。红外热波无损检测技术可单向、不接触lnt地对涂层厚度进行测量，同时直观快速显示出内0．5O．4部缺