(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210966107.6 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 申请人 华东电力试验研究院有限公司 (72)发明人 骆国防　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 夏健君 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/3581(2014.01) G01N 21/3563(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反 射信号探测设备 (57)摘要 本发明涉及一种基于脉冲太赫兹的非金属 材料脉冲反射信号探测设备， 用于对非金属材料 进行脉冲太赫兹反射信号探测， 设备包括激光 器、 信号放大处理模块、 太赫兹源、 太赫兹探测器 和波形显示器， 激光器连接有异步采样控制模 块， 激光器的输出端连接信号放大处理模块， 并 输出太赫兹信号传递给太赫兹源； 太赫兹源的输 出端和太赫兹探测器的探测端均正对非金属材 料的表面， 太赫兹探测器的输出端连接信号放大 处理模块， 并输出探测信号传递给波形显示器。 与现有技术相比， 本发明具有响应迅速， 无需接 触样品表面， 探测精度高等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115406906 A 2022.11.29 CN 115406906 A 1.一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 用于对非金属材料(7) 进行脉冲太赫兹反射信号探测， 其特征在于， 所述设备包括激光器(1)、 信号放大处理模块 (3)、 太赫兹源(4)、 太赫兹探测器(5)和 波形显示器(6)， 所述激光器(1)连接有异步采样控 制模块(2)， 所述激光器(1)的输出端 连接信号放大处理模块(3)， 并输出太赫兹信号传递给 所述太赫兹源(4)； 所述太赫兹源(4)的输出端和太赫兹探测器(5)的探测端均正对非金属 材料(7)的表 面， 所述太赫兹探测器(5)的输出端 连接信号放大 处理模块(3)， 并输出探测信 号传递给波形显示器(6)。 2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述太赫兹源(4)和太赫兹探测器(5)互呈夹角设置 。 3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述设备还包括移动机构， 所述太赫兹源(4)和 太赫兹探测 器(5)均互呈夹角 固定在该移动机构的驱动端。 4.根据权利要求3所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述移动机构包括水平移动组件， 带动所述太赫兹源(4)和 太赫兹探测器(5) 沿非金属材 料(7)所在的水平面移动。 5.根据权利要求4所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述移动机构还包括竖直移动组件， 该竖直移动组件的输出端连接所述水平 移动组件。 6.根据权利要求3所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述移动机构采用步进电机作为驱动电机 。 7.根据权利要求1所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述太赫兹源(4)和太赫兹探测器(5)一 一对应设置 。 8.根据权利要求7所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述太赫兹源(4)和太赫兹探测器(5)的组合 为一个或多个。 9.根据权利要求1所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述非金属材 料(7)包括 开关的绝 缘拉杆、 变压器的绝 缘纸板。 10.根据权利要求1所述的一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 其特征在于， 所述波形显示器(6)显示有太赫兹源(4)的输入信号、 非金属材料(7)表 面上的 反射脉冲峰信号和缺陷的脉冲反射信号。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115406906 A 2一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号 探测设备 技术领域 [0001]本发明涉及信号探测技术领域， 尤其是涉及一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉 冲反射信号探测设备。 背景技术 [0002]目前对于非金属材料的缺陷检测， 一般采用图像检测技术进行分辨， 如公开号为 CN102507592A的发 明公开的一种表 面缺陷仿蝇视觉在 线检测装置及检测方法， 属于工业视 觉检测和图像处理技术领域， 本发明利用普通的CCD图像传感器和表面缺陷检测算法相结 合来探测复杂背 景下的表面缺陷。 该装置的原理突破了原有缺陷探测方法所需要的缺陷与 背景之间存在 对比度低， 实现较低分辨率、 低对比度的场景图像中， 通过模仿蝇复眼视觉信 息处理方法， 在获得的场景图像质量上近似于复眼的低分辨率图像， 准确率较高。 同时针对 静止在场景中的表面缺陷， 该设备仍然可以发现表面缺陷的存在， 为后续处理提供可靠的 信息。 [0003]通过分析非金属材料表面图像的方式进行缺陷的检测方法无法监测到材料内部 缺陷， 如隐藏气隙缺陷， 难以全方位对非金属材 料进行综合的缺陷探测。 [0004]目前存在技术提出太赫兹 时域光谱技术作为一种新型的检测技术， 利用太赫兹脉 冲电磁波来反映物质性质， 已被广泛应用于多个领域。 太赫兹波介于微波和红外之间， 对非 导电介质材料有着较高的穿透性， 利用这一特点可以方便地对介电材料中的杂质、 空隙等 缺陷进行探测。 [0005]但是， 如何将太赫兹时域光谱技术应用在非金属材料的缺陷检测中， 是目前迫待 解决的技 术问题。 发明内容 [0006]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种将太赫兹时域 光谱技术应用在非金属材料的缺陷检测中， 实现对非金属材料太赫兹反射信号检测的基于 脉冲太赫兹的非金属材 料脉冲反射信号探测设备。 [0007]本发明的目的可以通过以下技 术方案来实现： [0008]一种基于脉冲太赫兹的非金属材料脉冲反射信号探测设备， 用于对非金属材料进 行脉冲太赫兹反射信号探测， 所述设备包括激光器、 信号放大处理模块、 太赫兹源、 太赫兹 探测器和波形显示器， 所述激光器连接有异步采样控制模块， 所述激光器的输出端连接信 号放大处理模块， 并输出太赫兹信号传递给所述太赫兹源； 所述太赫兹源的输出端和太赫 兹探测器的探测端均正对非金属材料的表面， 所述太赫兹探测器的输出端连接信号放大处 理模块， 并输出探测信号传递给波形显示器。 [0009]进一步地， 所述太赫兹源和太赫兹探测器互呈夹角设置 。 [0010]进一步地， 所述设备还包括移动机构， 所述太赫兹源和太赫兹探测器均互呈夹角 固定在该移动机构的驱动端。说　明　书 1/4 页 3 CN 115406906 A 3