[发明专利]非晶体透明材料内应力的测量方法及测量装置

说明书

本申请公开了一种非晶体透明材料内应力的测量方法，测量方法包括：S20：对待测件上的测量区施加偏振光，获取偏振光在待测件上产生的双折射偏振光之间的光程差，并根据光程差与内应力值的对应关系获取测量区的内应力值。本申请提供的非晶体透明材料内应力的测量方法及测量装置，通过采用偏振光干涉方法与光谱分析方法的结合以获取偏振光的光程差与内应力值之间的函数关系，并通过该函数关系反向获取非晶体透明材料的内应力值，实现了对非晶体透明材料内应力的定量测量。同时，采用光谱分析的方法进行测量，避免了现有技术中色干涉法颜色比对中由于人工及显示设备颜色系统标度偏差，提高了测量精度。

技术领域

本公开一般涉及材料力学技术领域，尤其涉及非晶体透明材料内应力的测量方法及测量装置。

背景技术

内应力是指当外部荷载去掉以后仍残存在物体内部的应力。其中，非晶体透明材料在无内应力的自然状态下，在光学上是各向同性体，光在其中的传播方向由折射定律唯一确定，偏振光通过它时不产生任何变化；当材料内部存在应力时，其光学性能发生改变，由各向同性体变为各向异性体，光通过它时产生双折射现象。根据这一特性，即可借助应力双折射测量法来检验非晶体透明材料中的应力值。

目前，现有的非晶体透明材料内应力的测量装置主要通过获取有应力特征的干涉色图面，然后根据颜色比对得到应力测量结果。但是上述测量结果依赖于人眼的颜色比对结果，同时显示设备颜色系统标度也会存在偏差，进而导致测量精度较差。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种非晶体透明材料内应力的测量方法及测量装置。

本申请提供一种非晶体透明材料内应力的测量方法，包括：

S20：对待测件上的测量区施加偏振光，获取偏振光在待测件上产生的双折射偏振光之间的光程差，并根据光程差与内应力值的对应关系获取测量区的内应力值。

进一步地，在步骤上S20之前还包括：

S10：对标准件施加偏振光，测量标准件在具有不同内应力值时偏振光在标准件上产生的双折射偏振光之间的光程差，并获取光程差与内应力值的对应关系。

进一步地，待测件上分布有多个测量区。

进一步地，S10具体包括：

S11：对标准件施加偏振光，分别测量偏振光在标准件具有不同内应力值时的透射光谱Q_2(λ)，再根据公式1分别获取偏振光的透射归一化光谱Q_3(λ)，

公式1为：Q_0(λ)为偏振光源光谱，Q_1(λ)为环境背景光的光谱；

S12：根据公式2获取透射归一化光谱Q_3(λ)与光程差δ的对应关系，并获取光程差与内应力值的对应关系，

公式2为：a、b、c皆为常数，λ为单色光的波长值。

进一步地，偏振光由白光光源发出的自然光经过起偏器形成，并通过光谱仪测得偏振光源光谱Q_0(λ)；

白光光源关闭后，通过光谱仪测得环境背景光的光谱Q_1(λ)。

进一步地，通过对标准件施加不同的作用力，以使标准件具有不同的内应力值，其中内应力值与作用力值相同。

进一步地，光程差与内应力值的对应关系为线性正相关关系。

本申请还提供一种非晶体透明材料内应力的测量装置，测量装置包括：

第一镜筒，内部设有白光光源以及沿白光光源的光线方向顺次设置的起偏器、透光狭缝；