超声波在水/薄层/基体组成的多界面结构中传播时(见图8-1)，若超声波脉冲宽度大于超声波在薄层中往返一次的传播时间，则薄层/基体界面处的反射波与水/薄层界面处的反射波在时域上发生混叠，此时利用传统时域方法对薄层厚度进行测量存在困难。

实际上，时域信号的混叠会引起宽频信号中特定频率下的信号发生干涉效应，根据这种干涉效应，可以在信号的频域内获得薄层厚度和声速的相关信息。目前，超声波声压反射系数频谱分析方法作为一种有效的表征薄层和涂层的手段，已经被许多研究人员所采用。

层状介质声压反射系数V的幅度|V|和Φ相位的表达式:

进一步分析式(8-1)和式(8-2)，发现当，即 时，|V|取得一系列极小值，而Φ值为零，对应的频率值称为谐振频率，以 表示:

式中，表示相邻谐振频率间的差值。

在利用幅度谱或相位谱读取谐振频率或相邻谐振频率间隔的基础上，可在薄层纵波声速已知的条件下，求得薄层厚度。此处以铝基体上涂覆平均厚度为277μm的环氧树脂层和GH33基体上用EBPVD法制备的平均厚度为148μm的Z_rO₂ -7%Y₂O₃ (YSZ)涂层为例，分别给出利用超声波声压反射系数幅度谱和相位谱进行涂层厚度测量的结果。

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