一、儀器基本參數(shù)及使用范圍 

1. 基本參數(shù) 

1) 測量范圍  0～150MPa 

2) 度盤刻值  1° 

   刻度范圍  360° 

3) 精度  ±5MPa 

4) 激光光源  波長 635nm 

                     功率 10mw 

2. 使用范圍 

   本儀器用于檢測鋼化玻璃的表面應(yīng)力。由于它是采用 GASP 法的工作原理進(jìn)行測量

   的，對于表面應(yīng)力值不是很高的鋼化玻璃具有較高的測量精度。因此它比較適用于

   建筑上使用的半鋼化玻璃的表面應(yīng)力檢測。 

二、工作原理 

儀器使用全反射棱鏡，它的折射率大于被測的玻璃。當(dāng)光線以臨界角進(jìn)入被測玻璃時，

便可產(chǎn)生全反射，即光線可沿玻璃表面?zhèn)鞑?，并可能再以臨界角反射回來。當(dāng)光線沿玻

璃表面?zhèn)鞑r，由于玻璃表面的應(yīng)力，使光線在傳播過程中產(chǎn)生雙折射。 

GASP 法的測量原理： 

1. 棱鏡分為光線進(jìn)入部分和光線射出部分，這兩部分用金屬隔板隔開。在這種情況下，

   反射出來的光線由于被測玻璃的表面應(yīng)力形成了與光線路程成正比的程差線性分

   布光場。 

2. 儀器使用了石英補償器，這是一種用天然石英石制成的楔形光學(xué)元件。用它可以產(chǎn)

   生在另一個方向上的程差線性分布光場。由于這兩個方向上程差分布的疊加，在視

   場中就出現(xiàn)了傾斜的黑色干涉條紋。被測玻璃的表面應(yīng)力值與視場中干涉條紋的傾

   斜角的正切函數(shù)成正比。因此，通過對干涉條紋傾斜角的測量就可以計算出玻璃的

   表面應(yīng)力值。 

三、儀器的光學(xué)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu) 

1. 光學(xué)系統(tǒng)（見圖一） 

2. 儀器結(jié)構(gòu)（見圖二） 

   儀器的結(jié)構(gòu)主要分為三個部分： 

   1) 基座：基座的內(nèi)部是組合棱鏡和反光鏡。組合棱鏡固定在基座上，它是由進(jìn)光

          棱鏡，出光棱鏡和光線隔板組成的。反光鏡可以通過在基座側(cè)面的搬手來調(diào)整

          角度?；厦媸茄辔膊蹖?dǎo)軌，用來安裝光源部件和測量部件，它們可以在導(dǎo)

          軌上移動調(diào)節(jié)和固定。 

   2) 光源部件：光源是能發(fā)出單色性很好的紅光的激光器，它射出的線狀光線的方

          向是經(jīng)過嚴(yán)格調(diào)整好的。光源座可以通過在側(cè)面的搬手來調(diào)整光線的入射角度，

          使光線達(dá)到全反射角度的要求。 

   3） 測量部件：在它的下方是石英補償器，補償器可以從兩個方向插入槽內(nèi)。在它

          的上方時測角用的軸系和度盤，在軸系的*是觀測用的光學(xué)系統(tǒng)。這部分包

          括觀測干涉條紋用的目鏡和物鏡，以及在它們下方向的雙平行刻線分劃板。測

  量時移動度盤使視場中的雙平行刻線與干涉條紋的方向**。 

  儀器還帶有激光器所需的電池盒，內(nèi)裝有二節(jié) 5 號電池，總電壓為 3V。 

四、儀器的使用 

1． 用清潔的紗布、酒精，擦拭棱鏡通光面和被測玻璃表面，再在棱鏡底面上滴幾滴折

  射率油。 

2． 確定被測玻璃的浸錫面，將儀器輕輕放在該表面。 

3． 打開電池盒上的開關(guān)，盒上面的小黃燈亮，儀器光源部件中的激光器發(fā)射出紅色激

  光。 

4． 將光源部件和測量部件放在導(dǎo)軌的正部位置（儀器上有標(biāo)識）。 

5． 觀察目鏡，慢慢轉(zhuǎn)動光源部件的搬手調(diào)整激光光線的射出角度當(dāng)達(dá)到全反射角度

  時，在目鏡中就會看到紅色背景中的黑色條紋。 

6． 慢慢轉(zhuǎn)動反光鏡的調(diào)節(jié)搬手，使在目鏡中的干涉條紋處于視場*。 

7． 調(diào)節(jié)目鏡上下位置使所看到的圖像達(dá)到zui清晰。轉(zhuǎn)動圓度盤，使雙平行刻線與干涉

  條紋的傾斜角**。這時就可以通過度盤測出干涉條紋的傾斜角度。 

8． 如果玻璃沒有表面應(yīng)力，黑色干涉條紋與視場邊緣界線*垂直，當(dāng)有表面應(yīng)力時，

  干涉條紋就會發(fā)生傾斜，應(yīng)力越大，傾斜角度也越大。（見圖三） 

五、公式計算

F = K ⋅ tgθ  

F   被測玻璃的表面應(yīng)力值（MPa） 

θ     干涉條紋的傾斜角 

K     儀器常數(shù)      K =39.70 

  上述計算可以通過該說明書的附表直接取得 

六、維護(hù)保養(yǎng) 

  1． 儀器上面的各種螺釘不要隨便松動。如果破壞了光學(xué)系統(tǒng)原來的狀態(tài)就會影響圖像

    的清晰度，甚至使圖像*消失，儀器無法正常工作。 

  2． 在進(jìn)行工作前，應(yīng)用沾酒精的干凈的脫脂紗布將儀器的棱鏡表面和被測玻璃表面擦

    干凈，避免表面上的塵土臟物把棱鏡表面擦傷，影響成像的清晰。（應(yīng)特別注意：

    棱鏡價格昂貴） 

  3． 小反光鏡鏡面是真空鍍膜層，質(zhì)地較軟，如沾有油污只能用軟質(zhì)棉布沾酒精輕擦，

    否則將破壞表面鍍層。 

  4． 儀器在使用完畢后必須把儀器底部表面上的折射率油擦拭干凈，避免對器件造成腐

    蝕。 

  5． 該儀器的石英補償器是該儀器zui關(guān)鍵zui昂貴的部件，一定要倍加關(guān)心和保護(hù)。