[发明专利]感光色法台式应力仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种应力仪，特别涉及一种感光色法台式应力仪。

背景技术

物体受不均匀冷却或机械作用后会产生内应力，应力仪是一种用来检查透明物体内应力大小和分布状况的仪器，这种透明物体具有光学双折射的特性，因为被测透明物体的这种特性，有的透明物体无法通过一般的应力仪分析内部的应力状况，其内部质量问题复杂，因此不能通过上述应力仪分析应力，再通过数学方法计算得到分析结果，因而限制了应力仪的应用。

 

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种以观察到光学双折射现象，从而快速、连续地分析出光学玻璃、玻璃或其它透明物体的内应力状况的感光色法台式应力仪。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种感光色法台式应力仪，包括机箱和仪器架，所述仪器架固定于机箱上，所述机箱内安装有光源，试样放置于机箱上方，所述机箱的上表面设有起偏镜，所述光源和起偏镜之间安装有均光板，仪器架的观察窗口内位于试样的正上方设置一检偏镜，所述起偏镜和检偏镜的光轴相互垂直。

作为本发明的进一步改进，所述检偏镜的下方安装一全波片，所述全波片的光轴与起偏镜的光轴呈一定夹角设置。

作为本发明的进一步改进，所述起偏镜和检偏镜均为偏振片。

本发明的有益效果是：透过被测透明物体，本发明的应力仪可以观察到光学双折射现象，从而快速、连续地分析出光学玻璃、玻璃或其它透明物体的内应力状况，从而解决了难以通过数学方法解决的、非常复杂的产品内部质量问题，本仪器不仅在光学玻璃、光学仪器、玻璃制品、塑料制品等工业生产得到广泛应用，而且在建材、灯具、制药、饮料、工艺品安全防爆指标的检验方面也占有重要地位，在水晶饰品制作、地质矿产、材料科学等领域也有广泛的应用。

 

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中标示：1-机箱；2-仪器架；3-光源；4-试样；5-起偏镜；6-均光板；7-检偏镜；8-全波片。

 

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

图1示出了本发明一种感光色法台式应力仪的一种实施方式，包括机箱1和仪器架2，所述仪器架2固定于机箱1上，所述机箱1内安装有光源3，试样4放置于机箱1上方，所述机箱1的上表面设有起偏镜5，所述光源3和起偏镜5之间安装有均光板6，仪器架2的观察窗内位于试样4的正上方设置一检偏镜7，所述起偏镜5和检偏镜7的光轴相互垂直，由光源3发出的光束，通过均光板6透过起偏镜5变为平面偏振光，再投射到被测试样4上，所述检偏镜7的下方安装一全波片8，所述全波片8的光轴与起偏镜5的光轴呈夹角设置，所述起偏镜和检偏镜均为偏振片。

上述仪器的工作原理采用偏振光干涉的原理，如果被测试样4是具有双折射性质的，通过检偏镜7将看到具有应力特征的干涉色。

干涉色决定于光程差的大小，光程差决定于双折射的大小和被测样的厚度，可用下式表示：

R＝(n1-n2)d

公式中  R——光程差

        d——被测试样的厚度

       （n1-n2） ——双折射常数（寻常光和非常光的折射率差）

由于光程差是以纳米计的微小长度，试样的厚度以厘米计又比较实际，在光学玻璃应力双折射质量指标的评定中，国家标准规定以单位厘米厚度材料的光程差δ（nm/cm）来表征：

δ＝R/t

公式中    R——光程差 单位：纳米（nm）

           t——光学玻璃试样的厚度 单位：厘米（cm）

要说明一点：如果没有检偏镜7下部的全波片8，也会产生具有应力特征的干涉色，但光程差在200-300nm以下时，干涉色只呈现轻微的灰白色。光程差越小，灰白色越淡，越难以察觉干涉色的变化。可是，当光程差为560nm时变得非常灵敏，干涉色的微小变化也能被察觉。为此，在本仪器中引入了一块光程差为560nm的全波片。此时，空白视场中呈现为一级紫红干涉色。由于全波片显著地提高了仪器的灵敏度，因此，全波片也叫做灵敏片，又叫一级红。