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對(duì)于玻璃來說,應(yīng)力分布不均還有可能引起事故的發(fā)生。因此,把玻璃、塑料等的內(nèi)部應(yīng)力控制在一定范圍內(nèi)也是非常重要的。目前,常用于測(cè)量透明材料內(nèi)部應(yīng)力的儀器是偏光應(yīng)力儀。那么,它的工作原理是怎樣的,以及它是怎么測(cè)量玻璃等材料的內(nèi)部應(yīng)力的呢?
偏光應(yīng)力儀可對(duì)透明及弱色材料的雙折射率進(jìn)行檢測(cè),并通過Senarmont補(bǔ)償法較好計(jì)算出光程誤差不超過10nm的雙折射率的值。并通過偏振光對(duì)雙折射率的分布進(jìn)行檢測(cè)分析。折射率的分布和大小直接反應(yīng)出材料應(yīng)力的分布與大小。
偏光應(yīng)力儀的工作原理
偏光應(yīng)力儀的工作原理是基于應(yīng)力雙折射檢測(cè),即:玻璃是各向同性體,各方向的折射率相同。如果玻璃中存在應(yīng)力,各向同性的性質(zhì)會(huì)受到破壞,引起折射率的變化,兩個(gè)主應(yīng)力方向的折射率不再相同,會(huì)出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。
雙折射導(dǎo)致材料產(chǎn)生光學(xué)相位延遲,其相位延遲值與應(yīng)力值的關(guān)系由下式確定:C為應(yīng)力光學(xué)常數(shù),它是物性常數(shù),僅與玻璃品種有關(guān)。只要能測(cè)量出相位延遲值,就可以知道材料的內(nèi)部應(yīng)力。并且,絕大多數(shù)偏光應(yīng)力儀給出的量值就是相位延遲值。
偏光應(yīng)力儀的使用方法
偏光應(yīng)力儀經(jīng)常用于玻璃瓶廠、光學(xué)儀器廠,玻璃廠、實(shí)驗(yàn)室作測(cè)量光學(xué)玻璃、玻演制品及其他光學(xué)材料的應(yīng)力值,它的使用方法如下:
1、將靈敏色片取下,將四分之一波片置入視場(chǎng),調(diào)整偏光應(yīng)力儀零點(diǎn),使之呈暗視場(chǎng)。
2、把試樣放入視場(chǎng),從口部觀察底部,這時(shí)視場(chǎng)中會(huì)出現(xiàn)暗十字,如果試樣應(yīng)力小,則這個(gè)暗十字便會(huì)模糊不清。
3、旋轉(zhuǎn)檢偏鏡,使暗十字分離成兩個(gè)沿相反方向移動(dòng)的圓弧,隨著暗區(qū)的外移,在圓弧的凹側(cè)便出現(xiàn)藍(lán)灰色,凸側(cè)便出現(xiàn)褐色。如測(cè)定某選定點(diǎn)的應(yīng)力值,則旋轉(zhuǎn)檢偏鏡直至該點(diǎn)藍(lán)灰色剛好被褐色取代為止。
4、繞軸線旋轉(zhuǎn)供試品,找出大的應(yīng)力點(diǎn),旋轉(zhuǎn)檢偏鏡,直至藍(lán)灰色被褐色取代
5、記錄此時(shí)的檢偏鏡旋轉(zhuǎn)角度,并測(cè)量該點(diǎn)的厚度。
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