基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性无损检测方法
专利汇可以提供基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性无损检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本文提出一种基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性 无损检测 方法。该方法利用超声 显微镜 系统进行全波采集，对于每一个扫查点获取的涂层上表面反射回波以及涂层下表面n次反射回波所 混叠 的超声A扫 信号 ，利用聚焦 探头 的 脉冲持续时间 去除A扫信号中的涂层上表面回波信号，得到涂层下表面n次反射回波的信号，声束反射透射传播原理如 附图 所示。然后对n次反射回波信号进行Welch法谱估计，在Welch 功率谱 上读取各个极大值对应的 频率 ，结合涂层的声速计算得到涂层的厚度，并将厚度值转换成对应的 颜色 来表征。最后依次计算得到各扫描点的厚度值，并用对应颜色表示，便可形成用于涂层厚度均匀性的评估C扫描成像图。该方法简单实用，测量速度快，适用于涂层的现场测量。，下面是基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性无损检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性无损检测方法，包括超声检测装置、水浸聚焦探头、涂层试样、驱动装置、高频示波器以及计算机组成的超声显微镜系统，其特征是：所述方法采用的测量步骤如下：
(1)首先根据公式1计算得到探头与试样的距离dw，然后将聚焦探头置于试样上表面，并保证探头主声束轴线与试样表面处置，调节探头与试样上表面的距离至dw，公式1：
dwb＝df-(CT/Cw)t
式中：dwb表示探头与表面的距离，CT为基底声速，Cw为水中声速,t为集体厚度,df为探头焦距。
(2)利用超声显微系统向涂层试样垂直发射纵波，并利用示波器采集涂层某一点的上表面反射回波和下表面n次回波混叠所形成的A扫信号。
(3)根据所采用聚焦探头的脉冲持续时间，去除(2)采集到的A扫波形的上表面回波，得到下表面n次回波信号。
(4)将所述(3)中的n次回波信号xN(n)代入公式2，得到涂层试样的Welch功率谱，公式2：
式中：Pper(f)表示试样的Welch功率谱，L表示数据分成的段数，M表示每一段的数据长度,U表示归一化因子,d2(n)表示汉明窗。
(5)由公式3可知，Pper(f)图上会出现极大值，其对应的频率与涂层厚度相关。在(4)中求取的Pper(f)中读取两个相邻极大值对应的频率f1、f2，并计算得到Δf(Δf＝f2-f1)。
公式3：
(6)将(5)中计算得到的Δf和涂层声速c2代入公式3便可求得涂层某一点的厚度d。
公式3：
(7)利用超声显微扫查系统C扫描采集得到涂层试样的全波数据，然后根据(1)～(6)所述Welch法谱估计方法编写的数据后处理程序得到对应涂层的厚度分布C扫图，利用离散的颜色值表示不同的厚度范围，用于评估涂层厚度的均匀性。
基于Welch法谱估计的超薄涂层厚度均匀性无损检测方法
一、技术领域
三、发明内容
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