基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法技术

本发明专利技术适用于太赫兹测量技术领域，提供了一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法，包括以下步骤：构建考虑材料色散热障涂层太赫兹信号的解析模型，应用太赫兹时域光谱系统测量银反射镜的反射信号，将所述反射信号作为参考信号输入至解析模型，建立源域数据集；应用太赫兹时域光谱系统测量对应位置的太赫兹实验信号，开展金相实验提取样品准确厚度值，构建目标域数据集；建立源域卷积神经网络与目标域卷积神经网络，形成迁移学习框架，实现热障涂层陶瓷层厚度测量。本发明专利技术通过探究太赫兹波在热障涂层中传播机理，构建太赫兹信号解析模型生成源域数据集，代替部分实验信号完成卷积神经网络训练，避免制作大量层样品，降低训练成本。降低训练成本。降低训练成本。

【技术实现步骤摘要】
基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法


[0001]本专利技术涉及太赫兹测量
，具体是涉及一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度 太赫兹测量方法。

技术介绍

[0002]热障涂层作为一种航空发动机重要隔热材料能够提高涡轮叶片抗高温与耐腐蚀性能， 常用热障涂层结构包括顶层陶瓷层，次层粘结层以及底层金属基体。陶瓷层通常采用大气 等离子喷涂技术制备，将陶瓷粉末送入高温等离子体火焰中，以一定动能冲击基体表面， 形成由无数变形粒子相互交错、呈波浪形堆叠的层状组织结构，使制备出陶瓷层存在一定 厚度分布不均匀情况。陶瓷层制备过薄会降低其隔热性能，若喷涂过厚时，陶瓷层与基体 热膨胀系数的巨大差异导致涂层界面应力显著增加，再叠加叶片高速旋转产生的超大离心 力，导致陶瓷层与基底粘接强度减弱，致使涂层极易脱落。鉴于此，开展陶瓷层厚度进行 定期检测是保证涡轮叶片服役性能重要一环。
[0003]目前常用的陶瓷层厚度检测手段主要为金相法、电化学阻抗谱、涡流、超声、红外热 成像以及射线法。金相法厚度测量结果准确且直观，但属于有损检测，需要对陶瓷层进行 切割，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建考虑材料色散热障涂层太赫兹信号的解析模型，应用太赫兹时域光谱系统测量银反射镜的反射信号，将所述反射信号作为参考信号输入至解析模型，依照实际陶瓷层厚度范围，应用解析模型模拟太赫兹波在不同陶瓷层厚度的热障涂层传播规律，获得大量不同仿真厚度的太赫兹信号，并建立源域数据集；制备热障涂层样品，确定待测位置，应用太赫兹时域光谱系统测量对应位置的太赫兹实验信号，然后开展金相实验提取样品准确厚度值，构建目标域数据集；建立源域卷积神经网络与目标域卷积神经网络，形成迁移学习框架，以实现热障涂层陶瓷层厚度测量。2.根据权利要求1所述一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法，其特征在于，所述构建考虑材料色散热障涂层太赫兹信号的解析模型的步骤，具体包括：根据陶瓷材料色散引起太赫兹信号反射峰展宽的现象，推出线性近似模型表征所述现象，ε2＝k1ω+ε1，其中k1为斜率，ε1为致密陶瓷层介电常数初值，ε2为多孔陶瓷层介电常数初值，ω是角速度；根据多孔陶瓷层介电常数初值与折射率间的平方关系，推出考虑色散后陶瓷折射率为其中n2为陶瓷层折射率；利用参考信号、反射系数以及透射系数之间的关系生成太赫兹仿真信号：其中E0(ω)为频域参考信号，E
R
(ω)为太赫兹频域仿真信号，E
n
(ω)为第n反射峰频域表示，为相位因子，c为光速，ω是角速度，d1为陶瓷层厚度，为陶瓷层厚度，以及分别为空气、陶瓷层以及粘结层复折射率，κ为消光系数，n为折射率实部，t为透射系数，r为反射系数。3.根据权利要求1所述一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测...

【专利技术属性】
技术研发人员：范孟豹，孙凤山，曹丙花，杨雪锋，许少毅，王承涛，王禹桥，李威，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：