偏光應(yīng)力儀的工作原理及使用方法

對(duì)于像玻璃、塑料等一些透明材質(zhì)來(lái)說(shuō)，內(nèi)部應(yīng)力是不可避免的存在，而且它的存在不僅會(huì)影響材料表面的穩(wěn)定性，導(dǎo)致材料變形，還會(huì)影響成像質(zhì)量，對(duì)于玻璃來(lái)說(shuō)，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。