一种太赫兹膜厚测量装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种太赫兹膜厚测量装置及电子设备，属于太赫兹设备技术领域，解决了现有的太赫兹膜厚测量仪在无法准确获取被测镀膜的位置数据的问题。太赫兹膜厚测量装置，包括：光谱仪主机、太赫兹探头和位置探测机构；太赫兹探头与光谱仪主机通信连接，太赫兹探头固定在光谱仪主机的前端；太赫兹探头前端设置有太赫兹窗口片，太赫兹窗口片上设置有太赫兹出射窗口，位置探测机构设置在太赫兹窗口片上；位置探测机构包括激光设备、PSD位置探测器、镜头和ADC变换芯片；激光设备设置在太赫兹出射窗口的四周，PSD位置探测器设置在太赫兹窗口片上，镜头设置在PSD位置探测器前方；位置探测机构通过激光设备发射红光，红光到达膜层处形成激光斑。成激光斑。成激光斑。

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹膜厚测量装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及太赫兹设备
，尤其是涉及一种太赫兹膜厚测量装置及电子设备。

技术介绍

[0002]镀膜是汽车、船舶、航空制造等行业必不可少的工艺步骤。在涂装生产过程中，油漆系统一般是包括底漆、中涂、色漆、清漆的多层结构，喷涂过程繁琐，监测工艺复杂。镀膜厚度是涂装质量最重要的控制因素之一，会直接影响到产品的防腐、防锈、美观等性能。随着涂装技术和现代工业的快速发展，工业化程度不断提高，涂层质量的控制有着更高的要求和更多的需求。传统涂层测厚技术有磁感应测厚法、涡流测厚法、超声测厚法、射线测厚法等。传统涂层测厚技术在实际应用中存在着一些缺陷，例如具有辐射性、无法识别多涂层的单层厚度、非接触式无法识别涂层缺陷、不能实时快速在线检测等。太赫兹测厚度技术能够完成非接触式的无损检测，对人体安全无辐射，相比于传统涂层测厚技术具有明显优势。
[0003]在太赫兹测厚过程中，测量仪与被测镀膜之间的距离及位置关系都会对厚度测量结果产生影响，因此需要在测厚过程中获取测量仪与被测镀膜之间的距离及偏角数据。但目前在获取距离及偏角数据时存在偏差，进而会导致膜厚测量数据不精确。
[0004]因此，现有的太赫兹膜厚测量仪在无法准确获取被测镀膜的位置数据的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种太赫兹膜厚测量装置及电子设备，以缓解现有的太赫兹膜厚测量仪在无法准确获取被测镀膜位置数据的问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供的一种太赫兹膜厚测量装置，其特征在于，包括：光谱仪主机、太赫兹探头和位置探测机构；
[0007]所述太赫兹探头与所述光谱仪主机通信连接，所述太赫兹探头固定在所述光谱仪主机的前端；
[0008]所述太赫兹探头前端设置有太赫兹窗口片，所述太赫兹窗口片上设置有太赫兹出射窗口，所述位置探测机构设置在所述太赫兹窗口片上；
[0009]所述位置探测机构包括激光设备、PSD位置探测器、镜头和ADC变换芯片；
[0010]所述激光设备设置在所述太赫兹出射窗口的四周，所述PSD位置探测器设置在所述太赫兹窗口片上，所述镜头设置在所述PSD位置探测器前方；
[0011]所述光谱仪主机产生太赫兹信号，通过所述太赫兹探头将太赫兹信号的发射到被测膜层上，太赫兹信号经过膜层的反射后由所述太赫兹探头接收太赫兹反射信号，光谱仪主机采集太赫兹反射信号并进行处理；所述位置探测机构通过激光设备发射红光，红光到达膜层处形成激光斑，PSD位置探测器通过镜头采集激光斑的信号，并将激光斑的信号传输到ADC变换芯片中进行光电信号转换，得到膜层的位置数据。
[0012]进一步的，所述PSD位置探测器为二维PSD；
[0013]所述二维PSD的靶面尺寸为7*7mm；
[0014]所述二维PSD位于所述太赫兹出射窗口正下方，与所述太赫兹窗口片相固定。
[0015]进一步的，所述PSD位置探测器为两个一维PSD；
[0016]所述两个一维PSD分别位于所述太赫兹出射窗口的正下方和右侧，与所述太赫兹窗口片相固定。
[0017]进一步的，所述激光设备包括四个红光激光器；
[0018]所述四个红光激光器分别设置在所述太赫兹出射窗口的上方、下方、左侧和右侧。
[0019]进一步的，所述镜头的焦距为16mm，所述镜头的光学尺寸为2/3英寸。
[0020]进一步的，所述ADC变换芯片为4通道ADC变换芯片。
[0021]进一步的，所述光谱仪主机上设置有飞秒激光器、光纤分束器、光纤准直器、光学延迟线、角锥镜及其移动单元、补偿光纤、驱动器、时域电信号的放大器、数模转换器和中央控制器。
[0022]进一步的，所述太赫兹探头上设置有太赫兹发射天线、太赫兹准直透镜、太赫兹反射分束器、太赫兹汇聚透镜、太赫兹接收天线和前置放大器。
[0023]第二方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括机械臂、控制计算机和第一方面提供的太赫兹膜厚测量装置；
[0024]所述控制计算机与所述机械臂电连接，所述太赫兹膜厚测量装置固定在所述机械臂上；
[0025]所述控制计算机与所述太赫兹膜厚测量装置通信连接；
[0026]所述控制计算机通过控制机械臂的运转从而控制太赫兹膜厚测量装置与被测膜层的相对位置，所述控制计算机还用于接收测量数据并对测量数据进行处理得到测量厚度值。
[0027]本专利技术提供的一种太赫兹膜厚测量装置，包括：光谱仪主机、太赫兹探头和位置探测机构；太赫兹探头与光谱仪主机通信连接，太赫兹探头固定在光谱仪主机的前端；太赫兹探头前端设置有太赫兹窗口片，太赫兹窗口片上设置有太赫兹出射窗口，位置探测机构设置在太赫兹窗口片上；位置探测机构包括激光设备、PSD位置探测器、镜头和ADC变换芯片；激光设备设置在太赫兹出射窗口的四周，PSD位置探测器设置在太赫兹窗口片上，镜头设置在PSD位置探测器前方；光谱仪主机产生太赫兹信号，通过太赫兹探头将太赫兹信号的发射到被测膜层上，太赫兹信号经过膜层的反射后由太赫兹探头接收太赫兹反射信号，光谱仪主机采集太赫兹反射信号并进行处理；位置探测机构通过激光设备发射红光，红光到达膜层处形成激光斑，PSD位置探测器通过镜头采集激光斑的光信号，并将激光斑的光信号传输到ADC变换芯片中进行光电信号转换，得到膜层的位置数据。
[0028]采用本专利技术提供的太赫兹膜厚测量装置，利用在太赫兹出射窗口的四周均匀安装若干激光器，使得激光斑的像正好在PSD位置探测器的对角线上，满足各距离时像点位置探测范围的要求，PSD位置探测器通过镜头采集激光斑的像，即采集激光信号，并由ADC变换芯片对激光信号进行光电信号转换，得到被测膜层相对于测量装置的位置数据，包括距离和偏角数据。通过设置PSD位置探测器，增强了对被测膜层的位置探测精度，从而避免了现在技术在获取测量装置与被测膜层之间的距离及偏角数据时存在误差的问题，进而也提升了对膜厚测量数据的精准度。
[0029]相应地，本专利技术提供的电子设备也同样具有上述技术效果。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的太赫兹膜厚测量装置示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例中的位置探测机构示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例1中二维PSD设置位置示意图1；
[0034]图4为本专利技术实施例1中二维PSD设置位置示意图2；
[0035]图5为本专利技术实施例2中一维PSD设置位置示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹膜厚测量装置，其特征在于，包括：光谱仪主机、太赫兹探头和位置探测机构；所述太赫兹探头与所述光谱仪主机通信连接，所述太赫兹探头固定在所述光谱仪主机的前端；所述太赫兹探头前端设置有太赫兹窗口片，所述太赫兹窗口片上设置有太赫兹出射窗口，所述位置探测机构设置在所述太赫兹窗口片上；所述位置探测机构包括激光设备、PSD位置探测器、镜头和ADC变换芯片；所述激光设备设置在所述太赫兹出射窗口的四周，所述PSD位置探测器设置在所述太赫兹窗口片上，所述镜头设置在所述PSD位置探测器前方；所述光谱仪主机产生太赫兹信号，通过所述太赫兹探头将太赫兹信号的发射到被测膜层上，太赫兹信号经过膜层的反射后由所述太赫兹探头接收太赫兹反射信号，光谱仪主机采集太赫兹反射信号并进行处理；所述位置探测机构通过激光设备发射红光，红光到达膜层处形成激光斑，PSD位置探测器通过镜头采集激光斑的光信号，并将激光斑的光信号传输到ADC变换芯片中进行光电信号转换，得到膜层的位置数据。2.根据权利要求1所述的太赫兹膜厚测量装置，其特征在于，所述PSD位置探测器为二维PSD；所述二维PSD的靶面尺寸为7*7mm；所述二维PSD位于所述太赫兹出射窗口正下方，与所述太赫兹窗口片相固定。3.根据权利要求1所述的太赫兹膜厚测量装置，其特征在于，所述PSD位置探测器为两个一维PSD；所述两个一维PSD分别位于所述太赫兹出射窗口的正下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲秋红，张逸竹，何明霞，
申请(专利权)人：莱仪特太赫兹天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：