SCALP - 05 便携式智能应力仪采用动态激光偏振散射法,其工作原理如下1:
光的偏振散射与光弹性效应:光线通过各向同性的透明介质时,会使光产生偏振散射,垂直于传播方向的散射光是平面偏振光。塑料、玻璃等非晶体在通常情况下是各向同性不产生双折射,但当受到应力作用时,就会变成各向异性并表现出双折射性质,这种现象称为光弹性效应。
激光分解与位相差产生:仪器发射一束 5mW 的偏振态激光,倾斜穿过被测玻璃材料。在垂直于光束传播方向的平面内,光束在每一点都被分解为沿应力状态的两个主应力方向的偏振光分量。这两个分量之间存在与光弹材料主应力差成正比的位相差,其值沿光路变化。
光强度变化记录与位相差计算:沿光束传播方向上的光强度变化被仪器记录下来,通过分析光强度的变化,计算出该方向上各像素点处的两个偏振光分量的位相差。
应力数值计算:由计算得到的位相差变化,依据相关的物理原理和数学模型,计算得到玻璃中各点的应力数值,从而实现对玻璃应力状态的测量,不仅能够测量表面应力,也可以测量玻璃在厚度方向上的应力分布。