偏光應(yīng)力儀大量應(yīng)用于玻璃、塑料等透明材質(zhì)的內(nèi)部應(yīng)力檢測。長期以來該儀器的校準(zhǔn)一直難以實(shí)施,本文介紹了基于光強(qiáng)法的光學(xué)相位延遲的量值復(fù)現(xiàn)原理及相應(yīng)的測量裝置,闡述了光學(xué)相位延遲量值的傳遞過程和相關(guān)問題。
當(dāng)前偏光應(yīng)力儀校準(zhǔn)存在的主要問題為:校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)片缺乏,標(biāo)準(zhǔn)值過少;儀器量值覆蓋范圍偏于窄小等。
1、目前,市場上絕大多數(shù)偏光應(yīng)力儀,沒有配備校準(zhǔn)儀器用的標(biāo)準(zhǔn)片,量值準(zhǔn)確性無法保證。少數(shù)偏光應(yīng)力儀配備了校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)片,但該類標(biāo)準(zhǔn)片大多只有一片,標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)相位延遲值也只有一個(gè),校準(zhǔn)量值覆蓋范圍極為有限(常規(guī)儀器量值校準(zhǔn)點(diǎn)一般為:量值范圍內(nèi)的3~5個(gè)點(diǎn))。
2、大部分偏光應(yīng)力儀的測量范圍為0~360o,而實(shí)際的光學(xué)相位延遲值則為0--∞。因此,普遍存在將720o的延遲值測量為0o,而誤認(rèn)為不存在應(yīng)力。顯然,該誤讀會(huì)導(dǎo)致在某些時(shí)刻,產(chǎn)生威脅安全的事故。而且大多數(shù)情況,儀器說明書不會(huì)說明這一點(diǎn)。因此,作為儀器校準(zhǔn)過程,必須反映該問題,故相位延遲校準(zhǔn)片務(wù)必包含超過360o的相位延遲值。
針對上述兩大問題,推薦采用4片一套的光學(xué)相位延遲片進(jìn)行校準(zhǔn)。其相位延遲標(biāo)稱值分別為90o、180o、270o、1080o。其中1080o標(biāo)準(zhǔn)片可以當(dāng)成0o使用。對于測量范圍為0o~360o的儀器,該套標(biāo)準(zhǔn)片相當(dāng)于在量程范圍內(nèi)均勻取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。對于量程范圍大于360o的儀器來說,該套標(biāo)準(zhǔn)片也可以取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行覆蓋。
不過,對于量傳范圍為0o~180o的儀器,利用該套標(biāo)準(zhǔn)片則不太合適。建議采用45o,90o、135o、180o的標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行校準(zhǔn)。筆者根據(jù)需要,試制了上述兩種標(biāo)準(zhǔn)片。石英晶體的各項(xiàng)性能已經(jīng)由諸多學(xué)者做過詳細(xì)研究,用其作為量值傳遞媒介潛在風(fēng)險(xiǎn)較小,因此,標(biāo)準(zhǔn)片由石英加工而成。實(shí)際測量發(fā)現(xiàn),其量值穩(wěn)定性好、精度高。