偏光應力儀大量應用于玻璃、塑料等透明材質(zhì)的內部應力檢測。長(cháng)期以來(lái)該儀器的校準一直難以實(shí)施,本文介紹了基于光強法的光學(xué)相位延遲的量值復現原理及相應的測量裝置,闡述了光學(xué)相位延遲量值的傳遞過(guò)程和相關(guān)問(wèn)題。
當前偏光應力儀校準存在的主要問(wèn)題為:校準用標準片缺乏,標準值過(guò)少;儀器量值覆蓋范圍偏于窄小等。
1、目前,市場(chǎng)上絕大多數偏光應力儀,沒(méi)有配備校準儀器用的標準片,量值準確性無(wú)法保證。少數偏光應力儀配備了校準用標準片,但該類(lèi)標準片大多只有一片,標準光學(xué)相位延遲值也只有一個(gè),校準量值覆蓋范圍極為有限(常規儀器量值校準點(diǎn)一般為:量值范圍內的3~5個(gè)點(diǎn))。
2、大部分偏光應力儀的測量范圍為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,而誤認為不存在應力。顯然,該誤讀會(huì )導致在某些時(shí)刻,產(chǎn)生威脅安全的事故。而且大多數情況,儀器說(shuō)明書(shū)不會(huì )說(shuō)明這一點(diǎn)。因此,作為儀器校準過(guò)程,必須反映該問(wèn)題,故相位延遲校準片務(wù)必包含超過(guò)360o的相位延遲值。
針對上述兩大問(wèn)題,推薦采用4片一套的光學(xué)相位延遲片進(jìn)行校準。其相位延遲標稱(chēng)值分別為90o、180o、270o、1080o。其中1080o標準片可以當成0o使用。對于測量范圍為0o~360o的儀器,該套標準片相當于在量程范圍內均勻取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行校準。對于量程范圍大于360o的儀器來(lái)說(shuō),該套標準片也可以取一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行覆蓋。
不過(guò),對于量傳范圍為0o~180o的儀器,利用該套標準片則不太合適。建議采用45o,90o、135o、180o的標準片進(jìn)行校準。筆者根據需要,試制了上述兩種標準片。石英晶體的各項性能已經(jīng)由諸多學(xué)者做過(guò)詳細研究,用其作為量值傳遞媒介潛在風(fēng)險較小,因此,標準片由石英加工而成。實(shí)際測量發(fā)現,其量值穩定性好、精度高。