CN114441359A - 一种涂层加速寿命激光热冲击试验原位测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加速寿命激光热冲击原位测试设备，该测试设备包括激光发生器及控制系统、冷却系统、测温系统、原位观测系统、试样夹具等，结合了增材制造类涂层的高温热冲击性能测试技术、涂层裂纹、涂层剥落及失效过程的原位观测技术和加速寿命测试技术三个领域的优点，能够还原各类涂层在高温环境下裂纹的萌生、扩展、竞争生长以及失效方式和失效过程，预测涂层的高温热冲击寿命。本发明采用光纤激光发生器作为热源，热源功率稳定，易量化，升温快，升温范围大；原位观测系统能够实时观测记录涂层截面裂纹的萌生、扩展、涂层的剥落以及涂层的失效过程和方式；加速寿命测试可以预测不同温度下的涂层寿命，利于建立不同温度下的寿命预测模型。
Description
技术领域
本发明专利结合了增材制造类涂层的高温热冲击性能测试技术、涂层裂纹及失效方式原位观测技术和加速寿命测试技术三个领域的优点，涉及一种涂层高温热冲击性能的原位测试设备，尤其涉及一种加速寿命激光热冲击原位测试设备。
背景技术
涂层热冲击试验的目的是衡量采用增材制造技术制备的涂层在经过加热-冷却循环作用下，抵抗内部热应力集中导致表面、界面裂纹扩展、表面开裂、祛皱和剥落的能力。
通过对现有专利或文献研究后发现：目前运用比较多的试验方法是采用火焰喷枪将涂层表面加热到设定的温度后保温一定时间，然后经过压缩空气或自然冷却方法将试样冷却至室温，如此循环直到涂层剥落失效。采用热冲击实验平台对高温复合涂层进行寿命评估，分析失效过程是研究高性能涂层必不可少的方法，但是对当前存在的热冲击实验设备研究发现，它们存在以下几方面的问题：
1、均采用火焰加热的方式。该方式的缺点：热源不稳定，热源不易量化，噪音较大，在加热过程中无法实现对试样的快速、精准升温。
2、涂层试样热冲击失效一般发生在保温之后的冷却阶段，冷却阶段的失效方式通常是由裂纹的萌生，扩展，涂层的剥落发展而来，但是目前的实验平台缺乏行之有效的原位观测手段。
3、无法原位观测和记录在加热、冷却阶段涂层内裂纹的萌生、扩展过程和涂层的失效方式(剥落部位)和失效过程。
4、常规温度的热冲击实验周期长，获得的实验数据单一，无法满足寿命预测的要求。
综上所述，亟需设计、制造一台热源稳定、易量化、加热迅速且精准的热冲击试验设备，实现整个热冲击过程对涂层表面和截面的原位观测，并能够进行加速寿命测试和涂层寿命预测的实验平台。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种涂层加速寿命激光热冲击试验原位测试设备。本发明是通过以下技术方案实现的：
一种加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，包括激光发生器及控制系统、冷却系统、测温系统、原位观测系统、机夹系统和控制模块；其中激光发生器及控制系统解决了采用火焰加热时所带来的所有缺点，实现了对试样涂层快速、精准升温的效果，其组成部件包括：泵浦源、玻璃光纤、谐振腔、准直光学系统、平顶光整形器、机壳部分、电源控制柜；冷却系统还原涂层试样的冷却过程，其组成部件包括：空气压缩机、具有自锁功能的万向轮、储气罐、输气软管、流量控制阀、三角支架；测温系统解决了目前所有热冲击设备均无法精准获得加热试样涂层表面温度的难题，其组成部件包括：红外测温仪、可调节测温仪支架、温度传感器、电脑、管卡、涂层吸收率测试装置(如图五)、电脑柜；原位观测系统解决了试验设备无法在加热过程中对试样涂层裂纹的实时观测和记录的问题，其组成部件包括：1号CCD相机、2号CCD相机、3号CCD相机、4号CCD相机、UV滤镜、变焦镜头、电脑、三角支架、相机可调节夹具、方向可调节LED灯、电脑柜、电机支撑柱、可调节支架、数据线；机夹系统解决热冲击实验效率的问题其组成部件包括：铝合金旋转十字轴、步进电机、试样夹具、电机支撑柱；本发明的控制模块不仅弥补了涂层吸收率无法实时检测的缺陷，还填补了目前实验设备中缺乏加速度寿命试验方法以及寿命预测功能的空白，其组成模块中包括：涂层吸收率测试模块、图像数字化与处理模块和加速寿命试验模块。
所述的激光发生器及控制系统中，激光发生器的输出功率是由试样涂层的加热温度(T1)与涂层对激光的吸收率(λ)两者共同决定。由热量公式(1)Q吸＝C工M工(T2-T1)可知：工件从T1加热至T2时所吸收的热量；由激光输出热量公式(2)
可知：当功率为P0的激光发生器在Δt时间内输出的热量Q输；由热量转换公式(3)Q吸＝λQ输可知：当工件的吸收率为λ时，可求得激光的输出功率P0。如上所述所选的激光发生器功率范围为500-1000W。
所述的激光发生器及控制系统中，采用平顶光整形器，可以根据待测试样的形状来改变加热激光光束的形状。
所述的激光发生器及控制系统中，电源控制柜可以显示脉冲宽度、电压、平均功率等参数。
所述冷却系统中，利用节流阀控制冷却气流的大小，并采用方向可调节的软管作为输气管路。
所述测温系统中，本发明中所采用红外测温仪的有效测试距离为0.5-1m，红外测温仪与试样涂层之间的距离也保持该范围内。
所述测温系统中，温度传感器采用K型热电偶和显示仪表组成。
所述测温系统中，K型热电偶测温仪内置于旋转十字轴内部，并焊接在夹持样品的背面中心位置。
所述原位观测系统中，为了避免LED灯与CCD相机之间夹角过大导致所拍摄的照片出现明显的光晕，以此LED灯与CCD相机之间的角度保持在30°-50°之间。
所述原位检测系统中，1、3号CCD相机用于拍摄冷却过程中试样涂层表面的剥落情况；2、4号CCD相机用于拍摄冷却过程中试样涂层截面中间部分水平裂纹和垂直裂纹的萌生、扩展和竞争生长。
所述原位检测系统中，UV滤镜主要用于防止观测试样涂层表面温度过高而导致损坏CCD相机镜头。
所述原位检测系统中，根据光学参数表对1、2、3、4号相机选择变焦镜头并确定相关的拍摄参数，其中1、3号CCD相机与变焦镜头配合使用时的放大倍数为10-50倍、视野范围为(长*宽)60mm*50mm，其中变焦镜头与试样涂层之间距离保持在20-25cm以内、拍摄角度保持在80°-100°之间；2、4号CCD相机与变焦镜头配合使用时的放大倍数为50-80倍、视野范围为(长*宽)10mm*7.5mm，其中变焦镜头与试样涂层之间距离保持9-11cm以内，拍摄角度保持在80°-100°之间。
所述机夹系统中，特种夹具是指可以用于固定圆形或方形试样，根据CCD相机的视野范围将试样涂层的直径或者边长限定在10-50mm之间。
所述控制模块中，涂层吸收率测试率模块利用吸收率测试装置可以实时监测试样涂层的吸收率确保所测得的温度的精度；图像数字化与处理模块利用彩色图像边缘算法识别剥落区域、裂纹区域，利用图像剪影算法和图像数字化处理对比较每次热冲击试样以后剥落面积的百分比、裂纹长宽的变化；加速寿命试验模块通过控制加热温度、加热时间的变化来完成三种类型的加速寿命试验：恒定温度加速寿命试验类型、步进温度加速寿命试验类型、序进温度加速寿命试验类型；最后利用牛顿-拉富生迭代法可以得到试样涂层在不同加速寿命试验类型、不同温度下的寿命预测模型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的局部结构示意图。
图3为本发明的方形试样夹具示意图。
图4为本发明的圆形试样夹具示意图。
图5为本发明中的涂层吸收率测试装置示意图。
图6为激光加热与火焰加热对比示意图。
图7为试样涂层在不同热冲击次数下的剥落面积示意图。
图中：1-电脑柜，2-电源控制柜，3-机壳部分，4-电脑，5-红外测温仪，6-步进电机，7-1号CCD相机，8-2号CCD相机，9-平顶光整形器，10-参数显示屏，11-储气罐，12-空气压缩机，13-自锁功能的万向轮，14-流量控制阀，15-输气软管，16-三角支架，17-电压选择旋钮，18-光斑直径选择旋钮，19-脉宽旋钮，20-控制按钮，21-测温仪支架底座，22-测温仪支架，23-管卡，24-数据线，25-电机支撑柱，26-试样夹具，27-可调节支架，28-相机可调节夹具，29-可调节夹具底座，30-3号CCD相机，31-变焦镜头，32-UV滤镜，33-可调方向LED灯，34-4号CCD相机，35-温度传感器，36-铝合金旋转十字轴。
具体实施方式：
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、2所示，本发明的一种加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，包括激光发生器及控制系统、冷却系统、测温系统、原位观测系统、机夹系统和控制模块。其中激光发生器及控制系统解决了采用火焰加热时所带来的所有缺点，实现了对试样涂层快速、精准升温的效果，其组成部件包括：泵浦源、玻璃光纤、谐振腔、准直光学系统、平顶光整形器9、机壳部分3、电源控制柜2。所述冷却系统实现了充分还原试样涂层的服役条件的功能，其组成部件包括：空气压缩机12、具有自锁功能的万向轮13、储气罐11、输气软管15、流量控制阀14、位置可调节夹头、三角支架16；所述测温系统解决了目前所有热冲击设备均无法精准获得加热试样涂层表面温度的难题，其组成部件包括：红外测温仪5、可调节测温仪支架22、温度传感器36、电脑4、管卡23、涂层吸收率测试装置(如图5)、电脑柜1；原位观测系统解决了试验设备无法在加热过程中对试样涂层裂纹、剥落的实时观测和记录的问题，其组成部件包括：7-1号CCD相机，8-2号CCD相机、30-3号CCD相机、35-4号CCD相机、UV滤镜32、变焦镜头31、电脑4、三角支架16、相机可调节夹具28、方向可调节LED灯33、电脑柜1、电机支撑柱25、可调节支架27、数据线24；机夹系统解决了当前热冲击实验的效率低的问题，其组成部件包括：铝合金旋转十字轴36、步进电机6、试样夹具26、电机支撑柱25；控制模块填补了目前实验设备中缺乏寿命预测功能的空白，其组成模块中包括：涂层吸收率测试模块、图像数字化与处理模块和加速寿命试验模块。
所述的激光发生器及控制系统中，激光发生器的输出功率是由试样涂层的加热温度(T1)与涂层对激光的吸收率(λ)两者共同决定。由热量公式(1)Q吸＝C工M工(T2-T1)可知：工件从T1加热至T2时所吸收的热量；由激光输出热量公式(2)
可知：当功率为P0的激光发生器在Δt时间内输出的热量Q输；由热量转换公式(3)Q吸＝λQ输可知：当工件的吸收率为λ时，可求得激光的输出功率P0。如上所述所选的激光发生器功率范围为500-1000W。
所述的激光发生器及控制系统中，采用平顶光整形器，可以根据待测试样的形状来改变加热激光光束的形状。
所述的激光发生器及控制系统中，电源控制柜可以显示脉冲宽度、电压、平均功率等参数。
所述冷却系统中，利用节流阀控制冷却气流的大小，并采用方向可调节的软管作为输气管路。
所述测温系统中，本发明中所采用红外测温仪的有效测试距离为0.5-1m，红外测温仪与试样涂层之间的距离也保持该范围内。所述测温系统中，温度传感器采用K型热电偶和显示仪表组成。所述测温系统中，K型热电偶测温仪内置于旋转十字轴内部，并焊接在夹持样品的背面中心位置。
所述原位观测系统中，为了避免LED灯与CCD相机之间夹角过大导致所拍摄的照片出现明显的光晕，以此LED灯与CCD相机之间的角度保持在30°-50°之间。
所述原位检测系统中，7-1号CCD相机、30-3号CCD相机用于拍摄冷却过程中试样涂层表面的剥落情况；8-2号CCD相机、34-4号CCD相机用于拍摄冷却过程中试样涂层截面中间部分水平裂纹和垂直裂纹的萌生、扩展和竞争生长。
所述原位检测系统中，UV滤镜主要用于防止观测试样涂层表面温度过高而导致损坏CCD相机镜头。所述原位检测系统中，根据光学参数表对7-1号CCD相机，8-2号CCD相机、30-3号CCD相机、34-4号CCD相机选择变焦镜头并确定相关的拍摄参数，其中7-1号CCD相机、30-3号CCD相机与变焦镜头配合使用时的放大倍数为10-50倍、视野范围为(长*宽)60mm*50mm，其中变焦镜头与试样涂层之间距离保持在20-25cm以内、拍摄角度保持在80°-100°之间；8-2号CCD相机、34-4号CCD相机与变焦镜头配合使用时的放大倍数为50-80倍、视野范围为(长*宽)10mm*7.5mm，其中变焦镜头与试样涂层之间距离保持9-11cm以内，拍摄角度保持在80°-100°之间。
所述机夹系统中，特种夹具是指可以用于固定圆形或方形试样，根据CCD相机的视野范围将试样涂层的直径或者边长限定在10-50mm之间。
所述控制模块中，涂层吸收率测试率模块利用吸收率测试装置可以实时监测试样涂层的吸收率测试吸收率确保测温仪所测得的温度的精度；图像数字化与处理模块利用彩色图像边缘算法识别剥落区域、裂纹区域，利用图像剪影算法和图像数字化处理对比较每次热冲击试样以后剥落面积的百分比、裂纹长宽的变化；加速寿命试验模块通过控制加热温度的变化来完成三种类型的加速寿命试验：恒定温度加速寿命试验类型、步进温度加速寿命试验类型、序进温度加速寿命试验类型；最后利用牛顿-拉富生迭代法可以得到试样涂层在不同加速寿命试验类型、不同温度下的寿命预测模型。
实施例2
如图3所示，公开了本发明的方形试样夹具，其由四方体夹具体、夹紧螺栓(×4)、和矩形压板(×4)三部分组成；如图4所示，为圆形工件夹具，由圆柱形夹具体、夹紧螺栓(×3)、和弧形压板(×3)三部分组成。两套夹紧装置底部突出部分的外螺纹与旋转十字轴的内螺纹之间形成可拆卸连接。
上述装置的优点：由于试样夹具与旋转十字轴之间属于可拆卸连接，因此该实验装置在样品的选择上具有多样性。
在采用所述方形试样夹具后，测试步骤如下：
第一步：根据所测试样样品的形状、大小来选择合适的样品夹具，通过调整夹具体的夹紧装置调节压板与样品之间的松紧程度，以螺纹连接的形式将夹具固定在旋转十字轴端等待测试。
如图5所示，使用激光功率计分别测量入射激光功率P1、和反射激光功率P2，反射率λ2＝P2/P1。根据公式可得吸收率：λ＝1-λ2。
上述装置的优点：可以得到复合材料在高温环境下对激光的实时吸收率。
第二步：调整红外测温仪与试样涂层之间的测试距离，是其保持在0.5-1m。
第三步：。启动涂层吸收率测试模块中的红外测温装置，确保测试的吸收率数据传递给红外测温装置。
第四步：打开置于旋转十字轴内部的温度传感器，并检查在显示仪表上是否可以正常显示复合材料背面的温度。
第五步：分别调整上述四部CCD相机的拍摄角度和位置，保证可以清楚地记录试样涂层表面和截面的剥落、裂纹动态扩展以及失效全过程。
第六步：将LED灯打开之后调整合适的角度对CCD相机进行补光，从而保证相机拍照的清晰度。
第七步：首先，检测图像数字化与处理模块是否可以正常工作。然后，根据热冲击试验选择加速寿命试验模块的加速寿命方式，其中包括恒定温度加速寿命试验类型、步进温度加速寿命类型和序进温度加速寿命方式。最后，设置阿伦里斯-逆幂统一模型参数。
第八步：通过控制模块设定激光的加热温度以及温度增量(步进温度加速寿命类型需要)、加热时间。
第九步：启动激光控制系统检测激光的开关功能、激光参数的显示功能、光斑直径的调节功能和报警等功能是否可以正常使用，避免在热冲击试验中发生意外或事故。
第十步：为了尽量弱化步进电机在转动过程中的震动对于旋转十字轴复位精度的影响，在步进电机的控制系统中将电机的转速设为10°/s-20°/s。
第十一步：如图2所示，各工位之间的间隔为90°，且电机的转动和激光的启动之间形成互锁关系。故根据电机的转速自动设置激光的启动间隔时间为4.5-9s。
第十二步：在图像数字化与处理模块中设置试样涂层失效的临界值：表面剥落百分比为10％-100％之间。
第十三步：点击启动按钮，启动激光发生器开始对试样涂层的表面进行加热。如图6所示，其中虚线是激光热冲击升温曲线，与火焰热冲击升温曲线可得出激光热冲击加热不仅热源稳定、加热迅速，且通过功率调节易控制。从图中可以看出升温阶段，激光加热需要28-32秒能加热到保温阶段，而火焰加热需要55-65秒才能加热到保温阶段，激光加热更加迅速。保温阶段激光加热保温阶段温度的标准偏差为10-15℃，火焰加热保温阶段温度的标准偏差为20-30℃，激光加热保温阶段更稳定。
第十四步：待加热时间结束以后试样涂层会随着旋转十字轴做逆时针转动，进入冷却和检测工位。
第十五步：在冷却和检测工位中，输气软管输送冷却气体对试样涂层进行气冷，同时采用四部CCD相机分别对两个试样涂层的正面和侧面实时监测，冷却结束所拍摄的照片保存在电脑的指定路径中。
第十六步：图像数字化模块从电脑的指定路径中自动提取拍摄照片，并对每张图片的剥落区域、裂纹区域进行识别、计算，并在该模块中内嵌的Excel中保存每次热冲击后涂层剥落的百分比、裂纹的长和宽。
第十七步：重复第十四步至第十六步之间的步骤对试样涂层进行多次热冲击直至达到第十二步所述的临界值后图像数字化模块开始停止工作，报警装置开始发出试验终止的提示音。涂层试样在该加速寿命激光热冲击试验原位测试设备中进行热冲击试验结束后样品表面如图7所示。图7是CCD相机自动拍摄的不同热冲击次数下涂层的表面形貌，后续的图像数字化模块会提取涂层部分并计算各热冲击次数下的剥落面积百分比。
第十九步：热冲击试验结束以后，加速寿命试验模块中的寿命预测工具可以自动提取每个试样涂层在不同温度下所承受的热冲击次数，并根据试验结果导出试样涂层寿命的预测模型。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式而已，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于，该测试设备包括激光发生器及控制系统、冷却系统、测温系统、原位观测系统、机夹系统和控制模块。
2.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述激光发生器及控制系统包括泵浦源、玻璃光纤、谐振腔、准直光学系统、平顶光整形器(9)、机壳部分(3)、电源控制柜(2)组成；将泵浦源、谐振腔、玻璃光纤置于机壳部分(3)内部通过底座和螺栓连接，机壳部分(3)与电源控制控制柜(2)通过两个两折式铰链与平台连接。激光出口处连接准直光学系统和平顶光整形器(9)。
3.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述激光发生器及控制系统的核心是一块可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array)微处理器，通过程序在激光控制系统中实现激光的开关、激光参数的显示、光斑直径的调节和报警等功能；激光开关的作用是实现整个光纤激光设备的启动、急停和关机；激光参数显示的作用是在显示屏上实时显示激光的功率、脉宽等参数，方便操作人员时刻掌握激光在加热过程中参数的变化；光斑形状、尺寸调节的作用是可以根据热冲击试样的形状、尺寸改变光斑的形状、尺寸，并通过平顶光整形器使准直高斯输入光束转换为一个均匀光强分布的平顶光束；报警功能的作用是可以在启动前检测激光光束正前方是否有工作人员或者异物存在以免发生意外。
4.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述冷却系统包括空气压缩机(12)、具有自锁功能的万向轮(13)、储气罐(11)、输气软管(15)、流量控制阀(14)、位置可调节夹头、三角支架(16)；通过万向轮(13)的自锁功能将整个冷却系统固定在靠近电源控制柜(2)处，利用空气压缩机(12)对储气罐(11)内部的冷却气体进行压缩存储，然后将流量控制阀(14)作为储气罐(11)的出气口与输气软管(15)之间的连接装置，形成冷却气体的输送通道，最后通过位置可调节夹头将输气软管(15)固定在三角支架(16)上，并通过调整夹头的位置来调整冷却气体与工件之间的角度和距离。
5.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述测温系统包括红外测温仪(5)、测温仪支架底座(21)、温度传感器(35)、电脑(4)、管卡(23)、涂层吸收率测试装置、电脑柜(1)；将可调节测温仪支架底座(21)通过螺钉固定在电脑柜(1)背面边缘部分，并利用支架上的管卡(23)来固定测温仪(5)，其次可以通过调整测温仪支架杆的方向来测量工件不同加热区域的温度。
6.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述原位观测系统包括CCD相机、UV滤镜(32)、变焦镜头(31)、电脑(4)、三角支架(16)、相机可调节夹具(28)、方向可调节LED灯(33)、电脑柜(1)、电机支撑柱(25)、可调节支架(27)、数据线(24)；分别将1、2号CCD相机(7、8)可调节夹具底座(29)安装在电脑柜(1)背面边缘区域、将3、4号CCD相机(30、34)的可调节夹具底座(29)安装在电机支撑柱正面(25)和电源控制柜的正面，然后将UV滤镜(32)和变焦镜头(31)通过螺纹连接的方式安装在CCD相机上，其次通过相机夹具(28)固定CCD相机，最后利用可调方向LED灯(33)尾部的卡扣将其固定在三角支架(16)上作为补光光源。
7.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述机夹系统包括铝合金旋转十字轴(36)、步进电机(6)、试样夹具(26)、电机支撑柱(25)；利用电机支撑柱(25)上的四个内置螺纹孔、四个双头螺柱和四个螺母将步进电机(6)固定安装，通过联轴器将铝合金旋转十字轴(36)与电机的旋转轴固定在一起，随后将铝合金旋转十字轴轴端内螺纹和试样夹具(26)端部的外螺纹进行螺旋配合实现可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述控制模块包括涂层吸收率测试模块、图像数字化与处理模块和加速寿命试验模块。
9.根据权利要求8所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述将涂层吸收率测试装置通过数据线与电脑输入端口1连接，利用涂层吸收率测试模块对所传输的数据进行实时处理，并使用数据传输线将处理后的结果传输至激光测温仪的数据接收中心，确保测温仪所测量温度的精确性；所述图像数字化与处理模块在电脑的输入端口2处连接一个具有四个接口的扩展器，使接口与CCD相机之间利用数据传输线形成一一对应的关系，确保单次热冲击实验拍摄的涂层的表面和截面照片传输并保存在指定路径内；所述图像数字化处理模块针对图片采用原色先验理论、去污技术和打光照明法，提高剥落区域、裂纹区域与周围区域的色彩差异，随后采用彩色图像边缘算法通过色彩度识别剥落区域和裂纹区域，然后通过图像剪影算法和图像数字化处理将相临两张照片之间涂层剥落区域、裂纹扩展区域的面积差异进行提取。在内嵌的Excel中保存每次热冲击试验之后试样涂层剥落的百分比和裂纹的长度和宽度数据；通过加速寿命试验模块中的激光功率控制工具实现对试样涂层加热温度和加热时间的调控。
10.根据权利要求9所述的加速寿命激光热冲击试验原位测试设备，其特征在于：所述的不同加速寿命试验的类型包括恒定温度加速寿命试验类型、步进温度加速寿命类型和序进温度加速寿命类型，所述的加速寿命加速模型包括阿伦里斯-逆幂统一模型，其模型表达式如下所示：
lnε＝x+yθ(z)
式中阿伦里斯模型的x、y和θ(z)分别是lnA、E/K和1/z，z＝T，逆幂律模型的x、y和θ(z)分别是lnA、-c和lnz，z＝v；其中A为大于零的常数，E为材料激活能，K为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，c为与激活能有关的正常数，v为加速应力；确定寿命分布特征后，利用牛顿-拉富生迭代法求解参数x和y，最终得到加速寿命预测模型并导出。
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