偏光應力儀標準及原理

 偏光應力儀，也稱玻璃制品應力檢查儀，是應用偏振光干涉原理檢查玻璃內應力或晶體雙折射效應的儀器。由于儀器備有靈敏色片，并應用1/4波片補償方法，因此數顯偏光應力儀不僅可以根據偏振場中的干涉色序定性或半定量地測量玻璃的內應力，還可以準確定量測量玻璃制品的內應力數值。

    數顯偏光應力儀采用高清晰LED數字顯示屏直接顯示測量數據，可以同時顯示測量角度和光程差數值，使測量直觀易讀。

    本儀器適合光學儀器廠、玻璃廠、玻璃制品廠、玻璃儀器廠、實驗室使用，用于測量各類玻璃制品、光學玻璃、透明塑料制品及其它光學材料應力值的測量。

    本儀器可用于判定透明注塑制品殘余應力分布，有助于優化模具設計及提高注塑工藝。

測試儀器：

 符合標準

數顯偏光應力儀在出廠前已嚴格調試，開機即可使用，符合或滿足如下標準（包括但不限于）的要求：

l GB/T 4545  《玻璃瓶罐內應力檢驗方法》

l GB/T 12415 《藥用玻璃容器內應力檢驗方法》

l GB/T 15726 《玻璃儀器內應力檢驗方法》

l GB/T 18144 《玻璃應力測試方法》

l YBB00162003 《國家藥品包裝容器（材料）方法標準內應力測定法》

l JC/T 655   《石英玻璃制品內應力檢驗方法》

l JC/T 915   《熱彎玻璃》

l ASTM C148 (Standard Test Methods for Polariscopic Examination of Glass Containers)（玻璃容器偏振鏡檢查的試驗方法）

測量原理

1定性測量原理

（1） 在正交的起偏鏡與檢偏鏡之間放入雙折射物質，視場中便會出現干涉色，一定的干涉色對應于一定的雙折射光程差，其關系如表（一）所示。

位于起偏鏡與檢偏鏡之間的全波片，其雙折射光程差為565納米（nm），由表（一）可查到視場中的干涉色為紫紅色。

如果在正交偏振鏡之間除了全波片以外再加試件，則二者的組合程差δ′將大于或小于565納米，干涉色也將相應地發生變化。根據干涉色查表（一）得到組合的光程差δ′數值，由下面公式可標出附加試件的光程差δ：

1、當附加試件的快軸與全波片的快軸互相平行時：

 δ= δ′- 565（納米）———————（公式 ①）

2、當附加試件的快軸與全波片的慢軸互相平行時：

   δ= 565 -δ′（納米）———————（公式 ②）

（2）有應力的玻璃試件也是雙折射物質，將這樣的試件放入應力檢查光路中也會引起干涉色的變化，就象上面所講附加試件放入光路的情形一樣，只是由于玻璃試件應力不是均勻分布的。因此，試件各點雙折射光程差也不一致，結果視場中各點的干涉色變化情況也不相同。但對于試件中某一確定的點來說按上述方法【查表（一）得δ′后用公式①②計算】同樣可求得其光程差δ。

（3）當被測玻璃試件的雙折射光程差較大（例如，光程差大于300納米）時；即使沒有全波片，也可以進行測量。這時將被測試件放在正交起偏鏡和檢偏鏡之間，可以看到明顯的干涉色，根據表（一）即可查出被測試件光程差數值。

2定量測量原理（Senarmont 補償法）

（1）由光源（7）發出的白光，通過起偏鏡（14），光線形成線偏振光。線偏振光通過有雙折射光程差的被測玻璃試件（18）和1/4波片后其振動方向將旋轉一個角度，角度θ的數值（單位為度）與被測試件的雙折射光程差δ成正比，其關系式：

即,當旋轉角度θ=1°時，光程差

δ=3.14×θ=3.14(nm)   -----------（公式 ③）

如果被測試件不在光路中，當檢偏鏡處（3）于零位時，起偏鏡發出的線偏振光完quan不能通過檢偏鏡，因此觀測者看到暗視場。現在由于被測試件和1/4波片的作用使線偏振光旋轉了θ角。顯然檢偏鏡也必須作相應的旋轉才能恢復暗場。這時由角度編碼器（4）測得的旋轉角度值（檢偏鏡每旋轉1°相當于光程差3.14 納米），可以代入由公式③即可算出被測試件的光程差δ（光程差也可以直接從顯示窗讀出）。

玻璃試樣內部的應力分布不是均勻一致的，與此相對應，試件各部位的雙折射光程差也是不一致的。因此，測量試件中不同部位，將得到不同的光程差數值。

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