設(shè)計背景

物理鋼化玻璃發(fā)明于20世紀(jì)30年代，開始是采用垂直吊掛式鋼化爐生產(chǎn)的，1975年在芬蘭出現(xiàn)第一臺水平輥道式鋼化爐，化學(xué)鋼化玻璃發(fā)明于1966年，經(jīng)過多年的發(fā)展，鋼化玻璃的產(chǎn)量及應(yīng)用已有一定規(guī)模。通過物理或化學(xué)的方法對玻璃進(jìn)行鋼化處理后，玻璃表面形成壓應(yīng)力層，而玻璃中部是拉應(yīng)力層，正是由于應(yīng)力的存在，鋼化玻璃具有強(qiáng)度高、承載能力大、抗沖擊性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑玻璃、防火玻璃、汽車機(jī)車航空玻璃、太陽能光伏光熱玻璃、光電顯示玻璃等各個領(lǐng)域。鋼化玻璃的各項性能與其表面應(yīng)力及內(nèi)部應(yīng)力有關(guān)，所以為確保鋼化玻璃達(dá)到各種情況的加工及使用要求，需要對鋼化玻璃的表面應(yīng)力和板厚應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。

由于鋼化玻璃是不可裁切的，所以傳統(tǒng)的加載法、盲孔法等破壞性的應(yīng)力測量方法并不適用于鋼化玻璃。目前鋼化玻璃的應(yīng)力測量方法主要有光波導(dǎo)法與激光偏振散射法。光波導(dǎo)法利用浮法玻璃表面錫擴(kuò)散層的光波導(dǎo)效應(yīng)對表面應(yīng)力進(jìn)行測量，所以只能從錫面測量表面應(yīng)力，不適用于浮法玻璃的空氣面和沒有錫面的鋼化玻璃，當(dāng)中空玻璃、夾膠玻璃等玻璃成品與已安裝的鋼化玻璃的錫面在無法測量的位置時，該方法也無法測量其表面應(yīng)力，并且該方法不能測量鋼化玻璃板厚方向的應(yīng)力分布。激光偏振散射法進(jìn)行測量則不存在上述局限性，使用該方法能夠直接獲得鋼化玻璃的表面應(yīng)力及板厚方向復(fù)雜的應(yīng)力分布，對于多種玻璃均可有效測量，適用范圍更廣泛，可以快速準(zhǔn)確地對已安裝的鋼化玻璃進(jìn)行現(xiàn)場檢測。

浮法玻璃表面應(yīng)力測試儀設(shè)計原理

GB/T 18144中的光波導(dǎo)法是利用浮法玻璃錫擴(kuò)散層的光波導(dǎo)效應(yīng)來進(jìn)行表面測量的，如圖所示，平行光以臨界角入射至玻璃與棱鏡的交界面，由于玻璃表面存在應(yīng)力，光線分解成為兩個振動面相互垂直的矢量光，這兩束光在浮法玻璃的錫擴(kuò)散層中傳播速度不同，因此以不同的全反射角折射到棱鏡，通過分析干涉圖像即可獲得表面應(yīng)力。光線并不能沿厚度方向穿過玻璃，該方法不能測量的玻璃厚度方向應(yīng)力分布，僅能測量浮法鋼化玻璃錫面的表面應(yīng)力測量。《標(biāo)準(zhǔn)》適用于以上提及的所有類型玻璃的表面應(yīng)力測量，在兼具表面應(yīng)力測量的同時還解決了玻璃厚度方向應(yīng)力分布的測量問題。

設(shè)計特點(diǎn)：
應(yīng)用廣泛：適用于浮法玻璃、半鋼化玻璃、鋼化玻璃的表面應(yīng)力定量測量狀況。
輕巧實用：儀器僅重 1.2Kg，體積 15×20×4(cm)，將儀器置于浮法玻璃的浸錫面的表面上，調(diào)節(jié)儀器的光路，即可測量。
計算方便：浮法玻璃表面應(yīng)力測試儀設(shè)計原理目鏡視場中的臺階高度乘以儀器常數(shù)，即可得到玻璃的表面應(yīng)力值。

設(shè)計參數(shù)：
1 應(yīng)力強(qiáng)度測試范圍: 10Mpa-300Mpa
2 應(yīng)力測試精度: 3Mpa
3 玻璃厚度范圍: 1-20mm
4 線視場: 10mm
5 測微精度: <0.01mm
6 電壓: 220V/50 HZ
7 便攜電源: DC 5V
8 重量: 0.8kg