The invention belongs to the field of open-air non-destructive testing technology, and discloses a THz non-destructive testing method for hollow drum disease. The specific steps are as follows: firstly, preparing sandstone hollow drum samples with different hollow drum thickness d; secondly, testing the transmission time of terahertz echo Eflake of sandstone hollow drum samples with d=0 mm; thirdly, testing sandstone hollow drum samples with different hollow drum thickness d separately. The transmission time Twall of Ewall, the terahertz echo peak with sample information, is used to establish the relationship between drum thickness D and time difference (T). Finally, the drum disease of the tested object is detected. The detection method of the invention is simple, and can not only realize the qualitative and non-destructive detection of empty drum diseases, but also realize the quantitative detection of empty drum diseases, and can also be used for the non-destructive detection of empty drum diseases of stone cultural relics.
【技术实现步骤摘要】
一种空鼓病害的太赫兹无损检测方法及其应用
本专利技术属于无损检测
,特别涉及一种空鼓病害的太赫兹无损检测方法及其应用。
技术介绍
石质文物是指以天然石材为基础的历史遗迹,包括石质古迹建筑、石窟、石碑等多种类型,具有极高的史料价值和艺术价值,是一类需要长期保存的特殊地质工程。但随着全球环境污染的加剧,在自然因素和人为因素的共同影响下,石质文物(特别是露天石质文物)正以惊人的速度产生病害,这些病害已经危及文物的安全保存,影响其历史价值和人文价值。空鼓作为石质文物表面劣化常见的一种病害,具有一定的隐蔽性,不像其他病害能从石质文物表面上很直观地观察清楚。空鼓是指从表面形态来看石材表层一定厚度的片板状体发生隆起变形,并在片板后面形成空腔、开裂,随着时间的推移在自身重力的影响下自由脱落。由于文物不可再生的特性,决定了其保护修复前对病害探查分析技术必须是无损的。无损检测是利用声、光、磁和电等手段,在不损害被检对象或对被检测对象的使用性能不造成影响的前提下,检测被检对象内部存在的缺陷及夹杂,对被检对象的性能进行评判及改进。相较于目前无损检测领域应用较多的射线检测、渗透检测、磁粉检测、涡流检测和超声检测,THz波的典型波长(300μm)远大于尘埃等微小结构的尺寸,因此在大多数物体中的散射远小于可见光和近中红外光,同时THz波的光子能量低于大多数化学键的键能,所以对大多数非极性材料具有较好的穿透性。太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近年来基于超短脉冲技术基础上发展的一种全新的太赫兹光谱测量技术。目前,使用THz-TDS系统对材料进行光谱分析,主要是为了获得被测材料在 ...
【技术保护点】
1.一种空鼓病害的太赫兹无损检测方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)建立空鼓厚度d与时间差△T之间的关系:将厚度为1.71mm~1.75mm的两个砂岩片上下叠加在一起,并通过改变两个砂岩片之间的距离,制备成具有不同空鼓厚度d的砂岩空鼓样品;采用太赫兹时域光谱技术,检测空鼓厚度d=0mm的砂岩空鼓样品的太赫兹回波Eflake的传播时间Tflake;采用太赫兹时域光谱技术,分别检测具有不同空鼓厚度d的砂岩空鼓样品的携带了样品信息的太赫兹回波峰Ewall的传播时间Twall;其中,△T=Twall‑Tflake;当d=0mm时,检测不到Twall,即砂岩空鼓样品不存在空鼓病害;当d≠0mm时,将上述检测得到的Twall和Tflake均带入△T=Twall‑Tflake中,得到一系列△T;再以d为横坐标,以△T为纵坐标,线性拟合,得到空鼓厚度d与时间差△T之间的关系:△T=5.72142*d+25.46917,且R
【技术特征摘要】
1.一种空鼓病害的太赫兹无损检测方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)建立空鼓厚度d与时间差△T之间的关系:将厚度为1.71mm~1.75mm的两个砂岩片上下叠加在一起,并通过改变两个砂岩片之间的距离,制备成具有不同空鼓厚度d的砂岩空鼓样品;采用太赫兹时域光谱技术,检测空鼓厚度d=0mm的砂岩空鼓样品的太赫兹回波Eflake的传播时间Tflake;采用太赫兹时域光谱技术,分别检测具有不同空鼓厚度d的砂岩空鼓样品的携带了样品信息的太赫兹回波峰Ewall的传播时间Twall;其中,△T=Twall-Tflake;当d=0mm时,检测不到Twall,即砂岩空鼓样品不存在空鼓病害;当d≠0mm时,将上述检测得到的T...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟田华,卢玉和,高永祥,李文宇,刘红梅,石云龙,
申请(专利权)人:山西大同大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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