感光色法臺式應(yīng)力儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種感光色法臺式應(yīng)力儀，包括機箱和儀器架，所述儀器架固定于機箱上，所述機箱內(nèi)安裝有光源，試樣放置于機箱上方，所述機箱的上表面設(shè)有起偏鏡，所述光源和起偏鏡之間安裝有均光板，儀器架的觀察窗口內(nèi)位于試樣的正上方設(shè)置一檢偏鏡，透過被測透明物體，本發(fā)明的應(yīng)力儀可以觀察到光學(xué)雙折射現(xiàn)象，從而快速、連續(xù)地分析出光學(xué)玻璃、玻璃或其它透明物體的內(nèi)應(yīng)力狀況，從而解決了難以通過數(shù)學(xué)方法解決的、非常復(fù)雜的產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量問題。
【專利說明】感光色法臺式應(yīng)力儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)力儀，特別涉及一種感光色法臺式應(yīng)力儀。
【背景技術(shù)】
[0002]物體受不均勻冷卻或機械作用后會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力儀是一種用來檢查透明物體內(nèi)應(yīng)力大小和分布狀況的儀器，這種透明物體具有光學(xué)雙折射的特性，因為被測透明物體的這種特性，有的透明物體無法通過一般的應(yīng)力儀分析內(nèi)部的應(yīng)力狀況，其內(nèi)部質(zhì)量問題復(fù)雜，因此不能通過上述應(yīng)力儀分析應(yīng)力，再通過數(shù)學(xué)方法計算得到分析結(jié)果，因而限制了應(yīng)力儀的應(yīng)用。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種以觀察到光學(xué)雙折射現(xiàn)象，從而快速、連續(xù)地分析出光學(xué)玻璃、玻璃或其它透明物體的內(nèi)應(yīng)力狀況的感光色法臺式應(yīng)力儀。
[0005]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種感光色法臺式應(yīng)力儀，包括機箱和儀器架，所述儀器架固定于機箱上，所述機箱內(nèi)安裝有光源，試樣放置于機箱上方，所述機箱的上表面設(shè)有起偏鏡，所述光源和起偏鏡之間安裝有均光板，儀器架的觀察窗口內(nèi)位于試樣的正上方設(shè)置一檢偏鏡，所述起偏鏡和檢偏鏡的光軸相互垂直。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述檢偏鏡的下方安裝一全波片，所述全波片的光軸與起偏鏡的光軸呈一定夾角設(shè)置。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述起偏鏡和檢偏鏡均為偏振片。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:透過被測透明物體，本發(fā)明的應(yīng)力儀可以觀察到光學(xué)雙折射現(xiàn)象，從而快速、連續(xù)地分析出光學(xué)玻璃、玻璃或其它透明物體的內(nèi)應(yīng)力狀況，從而解決了難以通過數(shù)學(xué)方法解決的、非常復(fù)雜的產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量問題，本儀器不僅在光學(xué)玻璃、光學(xué)儀器、玻璃制品、塑料制品等工業(yè)生產(chǎn)得到廣泛應(yīng)用，而且在建材、燈具、制藥、飲料、工藝品安全防爆指標的檢驗方面也占有重要地位，在水晶飾品制作、地質(zhì)礦產(chǎn)、材料科學(xué)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標不:1-機箱；2-儀器架；3_光源；4_試樣；5_起偏鏡；6_均光板；7_檢偏鏡；8-全波片。
[0011]
【具體實施方式】[0012]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0013]圖1示出了本發(fā)明一種感光色法臺式應(yīng)力儀的一種實施方式，包括機箱I和儀器架2，所述儀器架2固定于機箱I上，所述機箱I內(nèi)安裝有光源3，試樣4放置于機箱I上方，所述機箱I的上表面設(shè)有起偏鏡5，所述光源3和起偏鏡5之間安裝有均光板6，儀器架2的觀察窗內(nèi)位于試樣4的正上方設(shè)置一檢偏鏡7,所述起偏鏡5和檢偏鏡7的光軸相互垂直，由光源3發(fā)出的光束，通過均光板6透過起偏鏡5變?yōu)槠矫嫫窆?，再投射到被測試樣4上，所述檢偏鏡7的下方安裝一全波片8，所述全波片8的光軸與起偏鏡5的光軸呈夾角設(shè)置，所述起偏鏡和檢偏鏡均為偏振片。
[0014]上述儀器的工作原理采用偏振光干涉的原理，如果被測試樣4是具有雙折射性質(zhì)的，通過檢偏鏡7將看到具有應(yīng)力特征的干涉色。
[0015]干涉色決定于光程差的大小，光程差決定于雙折射的大小和被測樣的厚度，可用下式表示:
R = (nl-n2)d
公式中R——光程差
d——被測試樣的厚度
(nl-n2)——雙折射常數(shù)(尋常光和非常光的折射率差)
由于光程差是以納米計的微小長度，試樣的厚度以厘米計又比較實際，在光學(xué)玻璃應(yīng)力雙折射質(zhì)量指標的評定中，國家標準規(guī)定以單位厘米厚度材料的光程差δ (nm/cm)來表征:
δ = R/t
公式中 R-光程差單位:納米(nm)
t-光學(xué)玻璃試樣的厚度單位:厘米(cm)
要說明一點:如果沒有檢偏鏡7下部的全波片8，也會產(chǎn)生具有應(yīng)力特征的干涉色，但光程差在200-300nm以下時，干涉色只呈現(xiàn)輕微的灰白色。光程差越小，灰白色越淡，越難以察覺干涉色的變化?？墒?，當光程差為560nm時變得非常靈敏，干涉色的微小變化也能被察覺。為此，在本儀器中引入了一塊光程差為560nm的全波片。此時，空白視場中呈現(xiàn)為一級紫紅干涉色。由于全波片顯著地提高了儀器的靈敏度，因此，全波片也叫做靈敏片，又叫一級紅。
[0016]在放有全波片的一級紫紅視場中弓丨進被測試樣后，如果被檢物雙折射比較均勻，其光程差比較一致，視場內(nèi)僅出現(xiàn)一種干涉色。轉(zhuǎn)動被測試樣到最大亮度的位置，呈現(xiàn)一種干涉色。再把被測試樣轉(zhuǎn)動90度，又呈現(xiàn)另一種顏色。這是由于被測試樣的光程差與全波片的光程差相互疊加或相互減少的緣故。
[0017]被測試樣的干涉色與光程差的關(guān)系如下表所示:
在白光中使用全波(色 彩)板的顏色 Mfe實有光程差
黃色340
黃綠色235
綠210
淺董125
紫羅蘭紅O
紅色25
橙黃色120
金黃色190
黃色250
白色300
根據(jù)上表，可由干涉色對紫紅色的偏離程度來決定被測試樣光程差R的大小。知道了光程差和厚度后就可確定樣品(玻璃)的級別了。
[0018]如果被檢物雙折射不均勻，如玻璃、塑料制品，由于其應(yīng)力是變化無常的，其顏色也是各式各樣的，通過檢偏鏡將看到艷麗多彩的干涉色的圖畫。
[0019]顏色級次越多，應(yīng)力越大；密度越高，應(yīng)力越集中。好的制品是沒有色彩的，透過器皿的光仍保持原來的一級紫紅色，但會稍淡一點。
【權(quán)利要求】
1.一種感光色法臺式應(yīng)力儀，包括機箱(1)和儀器架(2)，所述儀器架(2)固定于機箱(I)上，所述機箱(1)內(nèi)安裝有光源(3)，試樣(4)放置于機箱(1)上方，其特征在于:所述機箱(1)的上表面設(shè)有起偏鏡(5)，所述光源(3)和起偏鏡(5)之間安裝有均光板(6)，儀器架(2)的觀察窗口內(nèi)位于試樣(4)的正上方設(shè)置一檢偏鏡(7),所述起偏鏡(5)和檢偏鏡(7)的光軸相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光色法臺式應(yīng)力儀，其特征在于:所述檢偏鏡(7)的下方安裝一平行的全波片(8)，所述全波片(8)的光軸與起偏鏡(5)的光軸呈夾角設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光色法臺式應(yīng)力儀，其特征在于:所述起偏鏡(5)和檢偏鏡(7) 均為偏振片。
【文檔編號】G01L1/24GK103644989SQ201310676457
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】尚修鑫 申請人:蘇州精創(chuàng)光學(xué)儀器有限公司