[发明专利]量化材料未知应力与残余应力的装置及其方法

权利要求书

1.一种量化材料未知应力与残余应力的装置，用以量化一个待测物的未知应力与残余应力，该待测物为光学双折射性材料或瞬时光学双折射性材料，其特征在于，该量化材料未知应力与残余应力的装置包括：

一个光源，用以产生多波长或单波长之光；

一个偏光镜，设置于该光源前方，且其中一个面面对该光源以使光产生偏振；

一个第一四分之一波片，设置于该偏光镜前方，且其中一面面对该光源以使光产生圆偏振；

一个标准试片，其材质与该待测物相同且无未知应力与残余应力，其中设置于该第一四分之一波片前方，且其中一个面面对该第一四分之一波片的另一面；

一个第二四分之一波片，设置于该标准试片前方，且其中一个面面对该标准试片的另一面；

一个检光镜，设置于该第二四分之一波片前方，且其中一个面面对该第二四分之一波片的另一面；

一个施载单元，用以施载该标准试片；

一个光谱仪，设置于该检光镜前方，用以记录从该检光镜穿透光的光强，并得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱；以及

一个检测模块，与该光谱仪连结，其通过该光谱仪得到之该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱，得到该标准试片的应力量化公式，并以该标准试片的应力量化公式搭配该待测物的正规化穿透率，求得该待测物之应力分布。

2.根据权利要求1所述的量化材料未知应力与残余应力的装置，其特征在于，该检测模块利用持续施载该标准试片、记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱、记录应力对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、正规化该应力对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、利用该应力对应正规化穿透率于该光源的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应力的关系、以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应力与该光源的波长的关系以及利用该穿透率值对应应力与该光源的波长的关系以比例方式推得第一应力量化公式。

3.根据权利要求1所述的量化材料未知应力与残余应力之装置，其特征在于，该检测模块利用持续施载该标准试片、记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱、重复该施载步骤以及该记录步骤以记录应力对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、正规化该应力对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、并求得正规化穿透率光谱之现光波长变化量与应力变化量间的关系、利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应力变化量间的关系，并选择一个已知应力，以及该已知应力对应正规化穿透率光谱的现光波长，以得到该标准试片的第二应力量化公式。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的量化材料未知应力与残余应力的装置，其特征在于，若该待测物的正规化穿透率为未知，则该检测模块通过以该待测物取代该标准试片，再利用光谱仪记录从该检光镜穿透的光的光强，并得到之该待测物对应该光源的波长下的穿透率光谱，进而通过该检测模块求得该待测物的正规化穿透率。

5.根据权利要求2所述的量化材料未知应力与残余应力之装置，其特征在于，该光源产生的光为一个多波长光或一个单色光，且若该光源为单色光，则直接得到该待测物的应力分布；若该光源为多波长光源，该检测模块则会计算复数应力，再对该等应力取平均值求得该待测物的应力分布。

6.根据权利要求3所述的量化材料未知应力与残余应力的装置，其特征在于，该光源产生的光为一个多波长光，该检测模块则直接得到该待测物的应力分布。