一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置及方法与流程

本发明涉及材料热学性能评价，更具体的说是涉及一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置及方法。

背景技术：

1、目前，某些涂层对温度比较敏感，其膨胀系数是一个关键评价指标。为了更好的研究和改进涂层的性能，开展对涂层的膨胀系数以及残余应力的测定，可以为开发和利用新型涂层材料提供科学的依据。

2、但是，现有技术中在膨胀系数与残余应力的测定过程中，通常受到环境温度的较大影响，无法保证涂层所在环境的温度恒定，同时在保持温度恒定的过程中由于测定过程的温度较高且设备的性能不宜，从而导致环境的温度值发生变化，而仅单一根据预设阈值进行调节的方法存在调节设备开启频繁且容易影响到温度值，从而降低膨胀系数的测试精度。

3、因此，如何提供一种能够解决上述问题的涂层膨胀系数及残余应力测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置及方法，通过预先设定测试过程中所需的测试温度，并在达到测试温度时根据需要进行温度补偿，保证此时的测试温度恒定，提高了测试精度。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，应用于涂层与基体样品的复合体上，具体包括：

4、试验箱；

5、恒温槽，多个所述恒温槽设置于所述试验箱内，所述复合体设置于所述恒温槽内；

6、温度检测模块，用于当达到预设的测试温度时实时检测所述复合体在所述恒温槽内的第一温度值以及所述试验箱内的第二温度值；

7、控制模块，所述控制模块与所述温度检测模块电性连接，用于接收、处理所述第一温度值及所述第二温度值，并根据所述第一温度值及所述第二温度值进行调节；

8、补偿模块，所述补偿模块与所述控制模块电性连接，用于在测试过程中进行补偿处理。

9、优选的，所述温度检测模块包括：

10、温度检测单元，所述温度检测单元包括多个温度传感器，用于实时检测所述复合体在所述恒温槽内的第一温度值以及所述试验箱内的第二温度值；

11、信号处理单元，所述信号处理单元与所述温度检测单元电性连接，用于对所述第一温度值及所述第二温度值进行处理；

12、信号发送单元，所述信号处理单元与所述信号发送单元电性连接，用于发送经过处理的所述第一温度值及所述第二温度值。

13、优选的，所述控制模块包括：

14、接收单元，所述接收单元与所述信号发送单元电性连接，用于接收经过处理的所述第一温度值及所述第二温度值；

15、控制单元，所述控制单元与所述接收单元连接，所述控制单元预先存储有第一温度阈值及时间阈值，用于将经过处理的所述第一温度值与对应的第一温度阈值进行对比；

16、温度调节单元，用于根据对比结果对所述第一温度值进行调节；

17、时钟单元，用于获取所述第一温度值不符合对应预设温度阈值的差别时间。

18、优选的，所述补偿模块包括：

19、参数处理单元，所述参数处理单元与所述接收单元及所述控制单元连接，用于当所述差别时间超过时间阈值时接收所述第一温度值及所述第二温度值，并将上述参数进行归一化处理；

20、温度补偿单元，所述温度补偿单元与所述参数处理单元连接，用于根据所述参数处理单元得到的归一化结果进行温度补偿处理。

21、优选的，所述信号处理单元包括依次连接的放大单元及滤波单元。

22、本发明还提供一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制方法，包括以下步骤：

23、s1：制备涂层与基体样品的复合体，将所述复合体放置在恒温槽内，并将所述恒温槽放置在试验箱内；

24、s2：预先设定多个测试温度，同时加热所述复合体，使得所述复合体以预设升温速度升温；

25、s3：当达到所述测试温度时，获取此时所述恒温槽内的第一温度值以及所述试验箱内的第二温度值，并对所述第一温度值及所述第二温度值进行预处理；

26、s4：根据所述第一温度值及所述第二温度值进行补偿处理，保持所述测试温度的恒定。

27、优选的，所述s4的具体过程包括：

28、s41：当所述第一温度值不符合预设第一温度阈值且超过预设时间时，获取经过预处理的所述第一温度值及所述第二温度值，并对所述第一温度值及所述第二温度值进行归一化处理；

29、s42：构建并训练补偿模型，将s41得到的归一化结果输入至所述补偿模型进行处理，得到补偿结果；

30、s43：根据补偿结果对所述恒温槽及所述试验箱的温度进行调节。

31、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置及方法，首先设置有多个恒温槽，将待测涂层或试件放置在恒温槽中，根据需要在每个恒温槽中设置不同的测试涂层，并将恒温槽放置在试验箱中，在测量过程中将温度升至所需的测试温度，考虑测量过程中恒温槽、试验箱内的温度值，并对温度值进行补偿处理，保持当前测试温度恒定，提高了测试精度。

技术特征：

1.一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，应用于涂层与基体样品的复合体(1)上，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，其特征在于，所述温度检测模块(4)包括：

3.根据权利要求2所述的一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，其特征在于，所述控制模块(5)包括：

4.根据权利要求3所述的一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，其特征在于，所述补偿模块(6)包括：

5.根据权利要求2所述的一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置，其特征在于，所述信号处理单元(42)包括依次连接的放大单元(421)及滤波单元(422)。

6.一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制方法，其特征在于，所述s4的具体过程包括：

技术总结
本发明公开了一种高通量涂层热膨胀系数测试过程控制装置及方法，涉及材料热学性能评价技术领域，具体包括：试验箱；恒温槽，多个所述恒温槽设置于所述试验箱内，所述复合体设置于所述恒温槽内，且所述恒温槽预先设定有多个测试温度；温度检测模块，用于当达到所述测试温度时实时检测所述复合体在所述恒温槽内的第一温度值以及所述试验箱内的第二温度值；控制模块，所述控制模块与所述温度检测模块电性连接，用于接收、处理所述第一温度值及所述第二温度值，并根据所述第一温度值及所述第二温度值进行调节；本发明通过预先设定测试过程中所需的测试温度，并在达到测试温度时根据需要进行温度补偿，提高了测试精度。

技术研发人员：万德田,张磊,李海燕,付帅,吴昊龙,田远,吕奎霖,曹大可,贾志杰,包亦望
受保护的技术使用者：中国建筑材料科学研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11