光学玻璃强化应力值测试
光学玻璃应力的自动测试_何勇
图 5 角度 ) 灰度图
人满意的, 它能让测试人员既掌握了整个测试邻域内每一点的应力, 也能知道所测邻域内最大的应力值及其 位置。
3 结论及误差分析
采用传统的 1 / 4波片法测应力时, 相应的双折射光程差的测量精度约为 K/180。当试件厚度为 1cm 时, 测定误差约为 ? 3nm。误差的数值随试件厚度 d 的增加而减小。在利用了高精度的图像采集、高精度的角 度控制以及精密的算法后, 弥补了因肉眼对光强细微变化不敏锐的缺陷, 达到应力双折射光程差测量精度为 ? 0. 2nm / cm, 重复性为 ? 0. 1nm / cm 。这样使得能用简单的光学测试方法 ) ) ) 1 /4波片法来达到高精度的 检测。
Ab stract: Based upon fundam ental g lass stress testing principle of 1 / 4 w ave p late m ethod ang les are contro led by Pho toelectric Encoder. The CCD w hich has a high reso lution and w ithout autom atic ga in has been app lied. And the grab of opt ica l g lass stress pattern w h ich represents the different ang les ' stress is controlled by com puter. T he sam pling po ints can be as m any as 512 @ 512 if required. So ftw are based on the platform o f w indow s 98 im plem ents interferog ram sam p ling and processing . A t the sam e t im e the compu ter draw s a 3D im age o f the stress d istribution. By the experim ent at CYY - 1, its results show that the prec ision is better than 0. 2nm / cm, and the reproducibility is better than 0. 1 nm / cm. Th is system ach ieved the process autom ation and intelligence.
玻璃应力测试原理及作用
玻璃应力测试原理及作用玻璃是一种常见的材料，广泛应用于建筑、家具、电子设备等领域。
为了确保玻璃的质量和安全性，我们需要进行应力测试。
本文将介绍玻璃应力测试的原理及其作用。
玻璃应力测试是通过对玻璃进行力学测试，以确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的强度和稳定性至关重要。
下面我们将详细介绍应力测试的原理和作用。
原理：玻璃应力测试主要基于玻璃的弹性性质。
当外力施加在玻璃上时，玻璃会发生弹性变形。
通过测量玻璃上的应变，可以计算出玻璃的应力。
应力测试通常使用压力传感器或光学方法来测量玻璃上的应变。
作用：1. 质量控制：玻璃应力测试可以帮助检测玻璃制品中的内部应力分布情况。
这对于确保产品的质量非常重要。
如果玻璃内部存在过高的应力，可能会导致玻璃破裂或损坏。
通过应力测试，可以及早发现问题并采取相应措施。
2. 安全评估：应力测试可以评估玻璃的强度和稳定性，从而确保玻璃在使用过程中不会发生意外事故。
例如，在建筑领域，应力测试可以帮助评估玻璃幕墙的抗风压能力，确保建筑物在强风环境下的安全性。
3. 材料改进：通过应力测试，可以评估不同材料及制造工艺对玻璃应力分布的影响。
这有助于改进材料的制造工艺，优化产品的质量和性能。
4. 研究和开发：应力测试为研究人员提供了了解玻璃行为和性能的重要手段。
通过测试不同条件下玻璃的应力分布，可以深入了解玻璃的力学特性，并为新型玻璃材料的研发提供参考。
总结：玻璃应力测试通过测量玻璃上的应变，来确定玻璃内部的应力分布情况。
这对于评估玻璃的质量和安全性至关重要。
应力测试可以帮助进行质量控制，评估玻璃的强度和稳定性，改进材料制造工艺，并为研究和开发提供基础数据。
通过应力测试，我们可以更好地了解玻璃的性能和行为，确保玻璃在各个领域的应用安全可靠。
玻璃应力的测量方法
如果玻璃中存在垂直于光线传播方向的非均匀应力，则可观察到黑、灰、
白的干涉带，应力更高时，可见黄、红、蓝等彩色干涉条纹。无应力的玻
璃只能观察到均匀的暗场。
对于退火玻璃制品，一般仅出现灰白干涉色，此时为提高分辨率，需
增加一块灵敏色片。灵敏色片其实是一种光程差为565nm的人工双折射片，
按565 nm计。
所以用白光作光源时，玻璃就出现多彩的干涉色，可用来估计应力值。
相同的干涉色连成的色带称“等色线”，线上的应力值相等。
2.常用的应力测量方法
2.1定性、半定量测量方法
使用正交偏光观察玻璃中残余应力的方法为大家所熟知，此种方法广
泛用于定性或半定量判定玻璃中的应力情况。
最简易的应力仪通常由一个白光光源及二片偏光片组成，偏光片的光
四分之一波片的精度对此方法的测定精度有较大影响，－般要求该波
片的光程误差在+/-2nm之内。Senarmont法适用于测定己知应力方向的
玻璃制品，如平板玻璃、瓶子、玻璃管等。对于应力方向复杂的制品，采
用Tardy方法比较方便。
2.3 Tardy定量应力测试方法
与Senarmont法不同：Tardy法增加了－块四分之－波片，两块四分之
a)当β=α时，即两主应力方向分别与起偏器及检偏器方向一致时，
I=0。此黑条纹即是“等倾线”，线上所有点的应力具有相同的方向。此
原理常用来确定应力的方向。
b)当β–α=45o时，即主应力方向与偏振方向成450，在δ
= 0、1λ、2λ、3λ……Nλ处，I = 0。也就是光程差为波长的整数倍时，
出现黑色条纹。
1.应力测定的理论基础
强化玻璃的表面应力测定
热强化浮法玻璃的表面应力测定（物理钢化玻璃）翻译和整理：苏州精创光学仪器有限公司尚修鑫刘文钰著作人：岸井贯1热强化玻璃以及表面应力以平板玻璃做素材的热强化（也叫风冷强化、物理强化）玻璃的用途以及性能比较多样化。
因此它的品质管理也就相应的变得比较重要了。
特别是表面的应力与强度有着直接性的关联。
强度分别为1000kg/cm2的玻璃与几百kg/cm2的玻璃各有各的实用之处。
后者被称为“倍强度玻璃”——比未强化过的玻璃强度大数倍程度的玻璃，新的JIS也就发行了。
要对表面应力进行管理，就需要利用光学现象、基于光弹性原理基础上的表面应力仪来检测。
2 玻璃表面应力的分布以及光弹性效果平板玻璃的表面，如果忽略大气压的话就是一个自由的表面，作用于表面成直角的力为零，因此应力只是平行于表面的。
3个存在并相互垂直的主应力，一个垂直于表面，强度为零。
其他两个都在玻璃表面（如图1）平板玻璃图1 平板玻璃的三条主应力线的角度关系其中一条垂直与表面并且绝对值为零光沿着表面进入玻璃内部，如果存在应力，玻璃就会带有双折射性，一条振动波线垂直于表面，相对应另外一条振动波线平行于表面，两者各自都带有不同的折射率。
（图2）图2 传播到玻璃表面的光垂直于表面的振动波A与平行于表面的振动波B这两者的折射率的差叫做双折射△n双折射是与光的路线呈直角，与表面平行的应力，表面垂直的应力之间的差成比例的。
但是由于两者的应力之后为零，所以双折射只同与光的线路成直角方向的表面应力成比例了。
比例定数C是根据玻璃的组成来决定玻璃的性质，被称之为光弹性常数。
因此就诞生了如下公式双折射△n=C*表面应力P 公式（1）使用穿透光来进行的光弹性实验中，通常使用nm/cm kg/cm2来表示光弹性常数的单位。
在使用公式（1）进行换算的时候将nm/cm读成10-7比较好。
比如平板玻璃的光弹性常数大约为2.6（nm/cm）/(kg/cm2)=2.6*10-7(kg/cm2)-1代替kg/cm2 也可以用Pa和Mpa来换算成光弹性常数。
一种测量光学玻璃应力的光谱方法
m 2P+ U= 2KP1 Q( K1 ) d
( 6)
(m - 1) 2P+ U= 2KP2 Q( K2 ) d
由式 ( 6)得到级次 m 为:
m=
1-
K1 K2
Q( K2 ) Q( K1 )
U- 2P
2P
K1 K2
Q( Q(
K2 K1
) )
-
1
U= P; m = 0, 1, 2, 3, , ( 7)
片, 得到其 K) T 曲线; 此时, 曲线在 633 nm 处出
现极大值。然后插入被测玻璃, 玻璃应力引入新
的延迟量, K) T 曲线极大值点开始偏移 633 nm 到新的位置 K。这样便可通过两次测量的极值位
置得到延迟量的变化量, 即由玻璃应力引起的延
迟量。此延迟量一般用钠黄光 ( K= 58913 nm )通 过 1 cm 厚的玻璃 o 光和 e 光产生的光程差来表
光谱扫描精度为 0125 nm 时, 系统测量误差小于 014 nm。
关键词: 光学玻璃; 光谱方法; 应力测量
中图分类号: TM 930. 12
文献标志码: A
文章编号: 1671- 0436( 2010) 04- 0062- 04
A Spectroscop ic M ethod for M easuring Stress of Optical G lass
K ey w ord s: opt ical g lass; spectro scopic m etho d; stressm easure
0 引言
光学玻璃在退火不均匀或者光学元件安装不 当时都会在内部产生应力, 从而出现双折射性质, 使通过光学玻璃的波面发生变形, 严重影响光学 元件的成像质量, 因此在加工光学元件前, 必须对 玻璃材料的应力进行测量, 否则会造成严重的浪 费和损失。同时, 应力的大小是衡量光学玻璃性 能的重要指标之一, 因此精确地测量光学玻璃的 应力是非常必要和有意义的。
基于光干涉法的光学玻璃应力测量方法研究
基于光干涉法的光学玻璃应力测量方法研究
光学玻璃应力测量方法基于光干涉原理，通过测量光波在不同应力下经过玻璃时的折射率变化来获得玻璃应力的信息。
该方法具有高精度、非接触、无损、可实时测量等优点，被广泛应用于材料力学、地质学、工程领域等。
基于光干涉法的光学玻璃应力测量方法主要包括以下几个方面：
1. 基本原理：光干涉是指两束光波在相遇时发生干涉现象，干涉结果取决于两波的相位差。
玻璃表面的微小应力会导致光的相位差发生变化，因此可以通过测量光干涉条纹的变化来获得玻璃的应力信息。
2. 实验装置：实验装置包括激光光源、光学元件、检测器等。
激光光源发出单色、相干的光波；光学元件包括透镜、反射镜、波片等，用于调整和分割光路；检测器用于探测干涉条纹的变化。
3. 测量方法：测量方法分为直接法和间接法。
直接法是指将光束垂直入射到玻璃表面上，通过观察干涉条纹的变化来测量应力。
间接法是指将光束从侧面或背面照射到玻璃上，通过测量不同入射角度下的反射光干涉条纹来计算表面应力。
4. 应力分析：应力分析是将测量结果转化为应力分布的过程，常见的方法有线性回归法、有限元法、逆向分析法等。
总之，基于光干涉法的光学玻璃应力测量方法具有高精度、非接触、无损、可实时测量等优点，在材料力学、地质学、工程领域有着广泛应用前景。
强化玻璃应力测试作业指导书
制定部门：品保部化强玻璃应力机测试作业指导书一、目的：为使操作者容易使用应力机仪器,测试软件皆能发挥正常功能，以确保所测出为正确之数据讯息，并消除因测试软件毁损带来之误判，并得以维护产品质量。
二、范围：应力测试机仪器。
三、依据：「检验设备管理程序书」四、内容：4.1标准件：应力机校正标准玻璃(STRESS STD. 280.6 Mpa)。
4.2校正环境：室温。
4.3校正周期：每次使用量测前作点检作业。
4.4校验人员：受过仪器校正之训练取得合格证书之人员及教育训练过之品检员。
4.5校验步骤：4.5.1校正前：4.5.1.1确认标准件校验日期是否在有效期限内。
4.5.1.2确认待校件是否可正常运作。
4.5.1.3以软件测试标准件之读值是否为正常。
4.5.2校正中：4.5.2.1将标准件置于测试平台上之适当位置。
4.5.2.2点选软件(START LIVE)、(STOP LIVE)、(CAPTURE)、(AUTO MEAS)。
4.5.2.3将点检结果记录在应力机点检记录表上。
4.5.3校验结果判定：4.5.3.1检视硬(软)体可否测量出正确之讯息。
4.5.3.2判定硬(软)体可正常运作，量测数值符合标准片标准值。
4.5.3.3更新或检修后之软件需再次请厂商校正方可使用。
4.6玻璃测定方式：4.6.1打开应力测试机电源及计算机软件，将应力测试显影剂点适量于截取镜头。
4.6.2等待几分钟后，点选测试软件FSM-6000，戴手套拿取玻璃,将玻璃的化强面朝下,,放置在截取镜头上,调整至没有空气残留玻璃与镜头间。
4.6.3点选软件(STOP LIVE)，再点选(CAPTURE)，再次点选(AUTO MEAS)。
4.6.4计算机软件自动计算出应力值。
化强玻璃显影剂应力机测试标准片应力测试机五、操作说明：1.首先将计算机主机硬件锁(USB)插上，打开计算机主机及应力测试机电源。
2.计算机会进入窗口模式，如下图：3.点选桌面上的图形，进入系统后会出现以下的画面：4.将化强玻璃显影剂点适量于截取镜头，放上标准应力值测试片。
测量强化玻璃中应力分布的光学技术
测量强化玻璃中应力分布的光学技术
史永基;史红军;苗祎玲
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2003(009)005
【摘要】本文描述了测量强化玻璃中应力分布的一种新的激光技术，该技术的突
出特点是从玻璃一面进入的激光束又从同一面弯曲地射出，并不反射或从另一面射出。
利用解析法研究了基本理论方程，并进行了计算机模拟。
对于典型的强化玻璃，激光束射入和射出点之间的距离量级为几十厘米，而且对其所经历的应力分布是十分灵敏的。
【总页数】4页(P13-16)
【作者】史永基;史红军;苗祎玲
【作者单位】洛阳工业高等专科学校老干部科471003;洛阳电信公司自动化所工
程师;洛阳玻璃厂工程师
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.732
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光学玻璃强化应力值测试
光学玻璃强化应力值测试是一项重要的技术，它可以用来评估光学玻璃的强度和耐久性。
在光学设备中，玻璃是一种常用的材料，用于制造透镜、窗户和其他光学元件。
为了确保这些元件能够承受各种应力和环境条件，对光学玻璃进行强化应力值测试是必要的。
光学玻璃强化应力值测试的目的是确定玻璃的强度和耐久性。
在测试过程中，会对玻璃样品施加压力，以模拟实际使用条件下的应力情况。
通过测量玻璃样品在不同压力下的变形和破裂情况，可以得出其强度和耐久性指标。
在进行光学玻璃强化应力值测试时，需要使用一些专用设备和工具。
首先，需要一个测试台架，用于支撑和固定玻璃样品。
其次，需要一个压力机，用于施加压力到玻璃样品上。
还需要一些测量仪器，如应变计和压力传感器，用于测量玻璃样品在不同压力下的变形和应力情况。
在进行光学玻璃强化应力值测试之前，需要准备好测试样品。
通常情况下，会选择一些具有代表性的玻璃样品进行测试。
这些样品可以是从生产线上抽取的，也可以是根据特定要求制造的。
在进行光学玻璃强化应力值测试时，需要注意一些关键问题。
首先，需要确定施加到玻璃样品上的压力范围。
这个范围应该能够覆盖实际使用条件下的应力情况。
其次，需要确定测试的时间和温度条件。
这些条件应该与实际使用条件相匹配，以确保测试结果的准确性和可靠性。
在进行光学玻璃强化应力值测试时，需要进行一系列的实验和测量。
首先，需要将玻璃样品放置在测试台架上，并固定好。
然后，使用压力机施加压力到玻璃样品上，并记录下相应的变形和应力数据。
根据这些数据，可以计算出玻璃样品的强度和耐久性指标。
通过光学玻璃强化应力值测试，可以评估玻璃样品在不同应力条件下的性能表现。
这些测试结果可以帮助制造商改进产品设计和制造工艺，以提高光学玻璃的质量和耐久性。
同时，这些测试结果也可以为用户提供有关产品使用限制和注意事项的参考信息。
总之，光学玻璃强化应力值测试是一项重要的技术，它可以用来评估光学玻璃的强度和耐久性。
通过这项测试，可以为制造商提供改进产品设计和制造工艺的参考信息，并为用户提供产品使用限制和注意事项的指导。