หลักการทางทัศนศาสตร์ของเครื่องมือวัดความเครียดแบบโพลาริสโคป

การควบคุมความเค้นในเนื้อแก้วเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในกระบวนการผลิตแก้ว และวิธีการใช้ความร้อนที่เหมาะสมในการควบคุมความเค้นนั้นเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักเทคนิคแก้ว อย่างไรก็ตาม วิธีการวัดความเค้นในเนื้อแก้วอย่างแม่นยำยังคงเป็นปัญหาที่ยากลำบากและสร้างความสับสนให้กับผู้ผลิตและนักเทคนิคแก้วส่วนใหญ่ และการประมาณค่าแบบเดิมโดยอาศัยประสบการณ์นั้นไม่เหมาะสมกับข้อกำหนดด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์แก้วในสังคมปัจจุบันมากขึ้นเรื่อยๆ บทความนี้จะแนะนำวิธีการวัดความเค้นที่ใช้กันทั่วไปโดยละเอียด โดยหวังว่าจะเป็นประโยชน์และให้ความรู้แก่โรงงานผลิตแก้ว:

1. หลักการทางทฤษฎีของการตรวจวัดความเครียด:

1.1 แสงโพลาไรซ์

เป็นที่ทราบกันดีว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สั่นในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ โดยสั่นบนพื้นผิวที่สั่นทั้งหมดที่ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ หากมีการใช้ตัวกรองโพลาไรซ์ที่ยอมให้เฉพาะทิศทางการสั่นบางทิศทางผ่านเส้นทางของแสง ก็จะได้แสงโพลาไรซ์ ซึ่งเรียกว่าแสงโพลาไรซ์ และอุปกรณ์ทางแสงที่สร้างขึ้นตามคุณลักษณะทางแสงนี้เรียกว่าตัวกรองโพลาไรซ์ (polarizer)เครื่องตรวจวัดความเครียดแบบโพลาริสโคป).YYPL03 เครื่องตรวจวัดความเครียดแบบโพลาริสโคป

1.2 การหักเหสองทิศทาง

แก้วเป็นวัสดุไอโซโทรปิกและมีดัชนีหักเหเท่ากันในทุกทิศทาง หากเกิดความเครียดในแก้ว คุณสมบัติไอโซโทรปิกจะถูกทำลาย ทำให้ดัชนีหักเหเปลี่ยนแปลง และดัชนีหักเหในทิศทางความเครียดหลักทั้งสองจะไม่เท่ากันอีกต่อไป ซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์ไบรีฟริงเจนซ์

1.3 ความแตกต่างของเส้นทางแสง

เมื่อแสงโพลาไรซ์ผ่านกระจกที่มีความหนา t ซึ่งถูกทำให้เกิดความเค้น เวกเตอร์ของแสงจะแยกออกเป็นสองส่วนที่สั่นในทิศทางความเค้น x และ y ตามลำดับ ถ้า vx และ vy คือความเร็วของเวกเตอร์ทั้งสองส่วนตามลำดับ เวลาที่ใช้ในการผ่านกระจกจะเป็น t/vx และ t/vy ตามลำดับ และเนื่องจากเวกเตอร์ทั้งสองส่วนไม่ซิงโครไนซ์กันอีกต่อไป จึงทำให้เกิดความแตกต่างของเส้นทางแสง δ