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應用領(lǐng)域 | 環(huán)保,電子,航天 | 變形方式 | 拉伸/壓縮測量 |
光彈性系數測量?jì)x
光彈性系數是材料的特性常數 主要是透明材料在受力后,會(huì )出現各項異性產(chǎn)生雙折射現象。
通過(guò)光彈性系數以及雙折射測量,可以獲得材料內部殘余應力(Mpa)的值
昊量光電提供的設備通過(guò)高精密應力雙折射測量,可以實(shí)現對設備實(shí)時(shí)應力雙折射值(nm)觀(guān)測采集。于此同時(shí),通過(guò)高精度加壓加力裝置,同時(shí)獲得外部壓力(Mpa), 從而獲得材料在一定壓力下,對應光程差轉換常數(nm/Mpa)
產(chǎn)品通過(guò)共徑干涉儀和基于傅立葉分析法,實(shí)現以速度快,精度高,不受振動(dòng)和空氣波動(dòng)等干擾等特點(diǎn)的雙折射測量,系統采用高穩定激光光源(2mw),實(shí)現優(yōu)化化光學(xué)元件配置,實(shí)現長(cháng)期幾乎免維護時(shí)間
光彈性系數測量?jì)x:
變形方式:拉伸/壓縮測量
樣品尺寸:用于拉伸試驗:10 x 80 mm
用于壓縮測試:Φ20mm,薄15mm
厚度:0.3 至 15 毫米
驅動(dòng)系統:步進(jìn)電機左右螺桿同時(shí)驅動(dòng)
拉伸壓縮距離:100 毫米
稱(chēng)重傳感器:額定 50 N(可更換為 200 N、1000 N)
恒溫層控溫:室溫-200℃
溫控精度:±1℃
可測量?jì)热荩?/span>
光學(xué)特性 光彈性常數、雙折射
機械性能彈性模量(楊氏模量)、斷裂強度
通過(guò)這些測量,可以進(jìn)行彈性區域的形態(tài)分析以及拉伸特性和取向特性的分析。
補充基本原理
讓具有雙折射的樣品通過(guò)兩頻正交線(xiàn)偏振光(STZL 振蕩光),使其主軸與偏振面重合。每個(gè)偏振分量通過(guò)樣品的速度在樣品的“雙折射快軸"和“慢相"方向之間不同。因此,通過(guò)樣品后,會(huì )出現“相位差"。通過(guò)使用光學(xué)外差干涉法檢測相位差,可以高精度地定量測量樣品的雙折射量。
外差干涉法測量雙折射
通過(guò)疊加兩個(gè)頻率略有不同的波,可以觀(guān)察到等于頻率差異的“拍頻"。從這個(gè)拍品中提取必要的信息稱(chēng)為外差法。由于光也是一種波,它自然會(huì )產(chǎn)生“頻率“
從“光學(xué)節拍"中提取信息稱(chēng)為光學(xué)外差干涉法。
在調音中,我們經(jīng)常使用音叉。一開(kāi)始,如果在琴弦松動(dòng)的情況下?lián)軇?dòng)琴弦同時(shí)使音叉發(fā)出聲音,將分別聽(tīng)到琴弦的聲音和音叉的聲音。當琴弦逐漸拉緊時(shí),整體聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)聲音,但如果仔細聆聽(tīng),您會(huì )發(fā)現聲音以非??斓闹芷谥貜蛷娙酰顟B(tài) 1)。隨著(zhù)琴弦進(jìn)一步拉緊,聲音強度的周期逐漸變長(cháng)(狀態(tài) 2),最終聲音的強度*消失(狀態(tài) 3)。
這種聲音的強度稱(chēng)為“節拍"。當兩種聲音(波)的頻率不同時(shí),感覺(jué)節拍就是不同的頻率。當音叉音與弦音的頻差較大時(shí)(狀態(tài)1),節拍周期快(節拍頻率大)。隨著(zhù)兩個(gè)聲音之間的頻率差變?。顟B(tài) 2),節拍周期變慢(節拍頻率變?。?。
這樣,兩波重疊就產(chǎn)生了“拍",拍的頻率就等于兩波的頻率差。在這種情況下,音叉的頻率是恒定的,因此如果將其視為參考信號,則可以通過(guò)拍頻來(lái)區分(=檢測)琴弦的頻率,即聲音的周期強度。
在光的情況下,會(huì )發(fā)生與聲音相同的現象。也就是說(shuō),當兩種頻率略有不同的光疊加時(shí),就會(huì )產(chǎn)生與不同頻率相等的光拍。這種稱(chēng)為“光節拍",而光節拍的頻率有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為“節拍頻率"。光節拍被檢測為光強度的周期性變化(明暗變化)。
如果您向兩個(gè)光之一提供一些信息,該信息將相應地出現在光學(xué)節拍中。這里的信息意味著(zhù)為光的振幅、相位和頻率提供某種信號。換句話(huà)說(shuō),當一個(gè)光具有某些信息時(shí),可以在該光上疊加另一個(gè)“參考"光(這稱(chēng)為參考光)并從光拍頻信號中提取信息。這種信號檢測方法稱(chēng)為“光外差干涉法"。
光學(xué)外差干涉測量具有以下特點(diǎn)。
通過(guò)使用鎖定放大器等檢測信號,可以進(jìn)行高精度、高靈敏度的測量。
當信號信息僅為相位信息時(shí),不受干擾引起的信號光強度波動(dòng)的影響。
它不受不同頻率的信號分量(一般是噪聲)的影響。
通過(guò)增加參考光的強度,可以檢測到微弱的信號。等等
通過(guò)相關(guān)計算公式最終可以獲得待測雙折射
主軸方向的同時(shí)測量
但是,在上述方法中,(1)必須事先獲得樣品的雙折射主軸方向,(2)主軸方向必須與振蕩STZL 的偏振面... 因此,在圍繞光軸旋轉STZL振蕩光的偏振面的同時(shí)檢測相位差,同時(shí)獲得雙折射量及其主軸方向。
為了使偏振面繞光軸旋轉,我們利用了半波片的“將發(fā)射偏振面旋轉了入射偏振面與波片主軸夾角的兩倍"的特性。
該圖顯示了使用光學(xué)外差法同時(shí)測量雙折射量及其主軸方向的光學(xué)系統。在這種光學(xué)外差干涉儀中,STZL 振蕩光的兩個(gè)偏振分量通過(guò)*相同的光路,從光源到光電探測器。因此,擾動(dòng)的影響——例如振動(dòng)和空氣波動(dòng)——將影響*相同的兩個(gè)極化分量。結果,由這些干擾引起的所有噪聲分量都被抵消了,而光差拍信號根本不受影響。
一般的光學(xué)干涉儀都需要實(shí)驗設備來(lái)去除振動(dòng)和空氣波動(dòng),但根據這種測量方法,這種設備是不需要的。這是進(jìn)行光學(xué)測量的一大優(yōu)勢。
輔助信息:雙折射
當光從空氣進(jìn)入透明材料時(shí),光在邊界處發(fā)生彎曲。換句話(huà)說(shuō),行進(jìn)方向發(fā)生了變化。這是由于空氣和透明材料的不同特性。在我們周?chē)沫h(huán)境中,當我們進(jìn)入浴缸或游泳池時(shí),我們可以通過(guò)讓我們的手臂看起來(lái)彎曲在水面上來(lái)體驗它,水中的東西看起來(lái)比實(shí)際更近或更大。當光以這種方式進(jìn)入不同的物質(zhì)(例如,從空氣到水)時(shí),光傳播的方向發(fā)生彎曲,稱(chēng)為“光的折射"。
那么光為什么會(huì )折射呢?原因是光通過(guò)材料時(shí),其通過(guò)的速度不同。從感官上來(lái)說(shuō),我們可以理解,在水中行走和在陸地上行走,在陸地上的速度要快得多。由于水的密度比空氣大,阻力相應增加,所以你不能走得快。粗略地說(shuō),你可以用同樣的方式來(lái)思考光?!爱敼饩€(xiàn)穿過(guò)致密的材料時(shí),通過(guò)的速度會(huì )變慢。"
如下圖A所示,嘗試將手腕浸入水中。然后,如果像 b 一樣將手移向黃色箭頭,由于水的阻力,手會(huì )自然彎曲。那時(shí),手背會(huì )略微朝下。其實(shí)光行進(jìn)的方向可以用這種方向來(lái)表示。在光的情況下,手背的方向稱(chēng)為“波前"。換句話(huà)說(shuō),當光線(xiàn)進(jìn)入折射率高的地方時(shí),光線(xiàn)的波陣面由于其電阻而彎曲,結果光線(xiàn)的行進(jìn)方向發(fā)生彎曲。這就是光的折射。
折射度因物質(zhì)而異。