利用太赫兹时域光谱对覆盖层下钢板锈蚀厚度的无损检测

由于锈蚀层分布不均匀和覆盖层材料的影响,现有无损检测技术很难实现对钢板锈蚀厚度的精确检测。基于太赫兹(THz)波对非极性材料的高透射性及对极性金属材料的反射性,介绍了一种利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)实现对覆盖层下钢板锈蚀厚度的无损检测方法。实验表明:在有效频率0.2~1.2 THz内,锈蚀产物和覆盖层材料环氧树脂、橡胶、水泥净浆的折射率分别为2.80,1.94,2.18和2.04。THz透射谱中样品和参考信号的延迟时间差与材料的折射率呈线性关系。THz反射信号可以识别钢板表面锈蚀层,且能够准确测定大于40μm的锈蚀层厚度。覆盖层材料下的钢板锈蚀可以从THz反射信号中幅值的数量和衰减进行判断,通过幅值对应延迟时间差实现准确率大于90%的覆盖层和锈蚀层的厚度测定,证明了THz-TDS用于覆盖层下钢板锈蚀厚度检测的实用性和准确性。