Способ измерения остаточных напряжений в стекле

Способ измерения остаточных напряжений в стекле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалнстнческнк

Республик

С 03 В 25/04

G O1N 21/42 с присоединением заявки М тооударотоенный комнтет

СССР (23) Приоритет (53} УДК666.1.

038.2 (088. 8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29 но делан нзобретеннй н оптрытнй

Дата опубликования описания 10 -.@2 ь

В; Л. Миронов, Н. P. Вовченко и P. П. Ивановская

Киевский филиал Всесоюзного научно-исследователь кого и проектно-конструкторского института по автоматизацйй предприятий промышленности строительных материалов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ В СТЕКЛЕ

Изобретение относится к оптико-механическим средствам контроля и может быть применено при автоматическом конт» роле технологических параметров при непрерывном производстве стекла.

Известен способ определения напряже- 5 ний в стекле, включающий просвечивание стекла монохроматическим линейно-поля« ризованным светом, измерение светового потока и определение по его величине напряжений в стекле (1$ .

Недостатком этого способа является низкая точность определения величины напряжений и невозможность определить направление напряжений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения остаточных напряжений в стекле, включающий просвечивание стекла монохроматическим линейно-поляризованным светом, совмещение плоскостей колебаний обыкновенного и необыкновенного лучей(2).

Недостатком этого способа также является низкая точность измерения и не2 воэможность определения направлений напряжений.

Белью изобретения является повышение точности измерения и определение направления напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения остаточных напряжений в стекле, включающем просвечивание стекла монохроматическиМ линейно-поляризованным светом, совмещение плоскостей колебаний обыкновенного и необыкновенного лучей, во время просвечивания стекла световой поток модулируют двумя четвертьволновыми пластинами расположенными до и после стекла по ходу луча, а после совмещения плоскостей луча преобразуют световые потоки модулированного и немодулированного света в электрические сигналы, определяют их амплитуды, сравнивают их и по отношению амплитуд, вычисляют угол между. направлением напряжений и плоскостью колебаний поляризованного света, а но величине амплитуды сигнала от модулирован

94890

40 ного светового потока вычисляют величину напряжений.

На чертеже показана схема согласно которой реализуется предлагаемый способ.

Схема включает источник света 1, поляризатор 2, четвертьволновую пластину 3, установленную до измеряемого образца 4, вторую четвертьволновую пластину 5, установленную после измеряемого образца, анализатор 6, фотодатчик 7 и регистри- l0 руюший блок 8.

Измерение остаточных напряжений производится следующим образом.

Световой поток от источника света 1 проходит через поляризатор 2,измеряемый образец 4, анализатор 6, попадает на фотодатчик 7 и регистрируется блоком 8.

Интенсивность светового потока Э„ в этом случае зависит от ориентации напряжений в образце и их величины

-, =Y"Girl 0(° 1П, (1) где Ы, — угол между направлением напряжений и плоскостью поляризации; — — разность хода обыкновенного и

Ь 25

"L необкновенного лучей, пропорциональная остаточным напряжениям в образце.

Затем синхронно в световой поток вво дят четвертьволновые пластины 3 и 4.

Световой поток J зависит только от З0 величины напряжений в образце = К-91ll Х

Причем

8» оа,» н а а

Р, (Р)=Л("o- e)=,(Ь) где с - коэффициент оптической чувствительности;

6 - толщина ленты стекла;

- длина световой волны; р, рп- главные напряжения в стекле;

nå показатели преломления обыкноо, е венного и необыкновенного лучей; йп - двулучепреломление. 45

При подставке (3) в (1) и (2) полу- сcf

- 1=К ggll jg gjg (р1 pN)

Л (: =К Sin (р рл).

- ted

Х.

По величине модулированного светового потока 3 определяется количественная величина остаточных напряжений (р -р") для данного образца . Электрическиий сиг6 ф нал, пропорциональный световому потоку

3 формируется фотодиодом 7 и регист« рируется блоком 8.

Отношение сигналов

3 К Sin Ы.Ып—

° 2 . д

=Яп к.виР—

2. вычисляется по показаниям регистрирующего блока 8 и определяет угол между направлением напряжений и плоскостью поляризации.

Применение способа в системе автоматического контроля технологических параметров стекла позволит получить количественную информацию о величине и направлении напряжений в стекле. Использование такой информации в системах автоматического регулирования процессом отжига стекла дает возможность оптимизировать упомянутый процесс,, повысить качество стекла и снизить процент брака стекла, возникающий по причине остаточных напряжений в стекле.

Формула изобретения

Способ измерения остаточных напряжений в стекле, включающий просвечивание стекла монохроматическим линейно-поляризованным светом, совмещение плоскостей колебаний обыкновенного и необыкновенного лучей, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и определения направления напряжений, во время просвечивания стекла световой поток модулируют двумя четвертьволновыми пластинами, расположенными до и после стекла по ходу луча, а после совмещения щтоскостей лучей преобразуют световые потоки модулированного и немодулированного света в электрические сигналы, определяют их амплитуды, сравнивают их и по отношению амплитуд, вычисляют угол между направлением напряжений и плоскостью колебаний поляризованного света, а по величине амплитуды сигнала от модулированного светового потока вычисляют величину напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 844592, кл. С 03 B 25/01, 1979.

2. Дюрелли А, Райли У. Введение в фотомеханику. М., "Мир, 1970, с. 100106.

948906

Составитель А. Кузнецов

Редактор М. Товтин Техред М. Надь Корректор, Л. Бокшан

Заказ 5689/2 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4