專利名稱：一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，尤其是涉及一種加速度計(jì)石英擺片殘余應(yīng)力的檢測(cè)方法，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石英擺片是加速度計(jì)的重要元件，加工過程中造成的殘余應(yīng)力會(huì)降低其在外部載荷作用下的穩(wěn)定性，引起不同程度的結(jié)構(gòu)變形、開裂等不利因素，影響加速度計(jì)產(chǎn)品的性能。因此對(duì)石英擺片應(yīng)力及其分布的檢測(cè)尤為重要。加速度計(jì)石英擺片具有特定的結(jié)構(gòu)形狀，通常其為尺寸小于025mmXlmm的圓形薄片，而且具有不同尺寸的鏤空?qǐng)D形。目前沒有針對(duì)擺片的有效的無損應(yīng)力檢測(cè)手段，通常需對(duì)加速度計(jì)的參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)試以反映加工后各個(gè)零部件的穩(wěn)定性，操作復(fù)雜，周期較長(zhǎng)，而且引入了其他零部件的影響因素，不易對(duì)所加工石英擺片的質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。由此可見，對(duì)石英擺片加工應(yīng)力的快速無損檢測(cè)，是加速度計(jì)生產(chǎn)工藝的必然要求。
石英擺片采用熔融石英加工而成，存在殘余應(yīng)力時(shí)，熔融石英會(huì)呈現(xiàn)出類似晶體的光彈性效應(yīng)，即在兩個(gè)主應(yīng)力方向折射率有所不同。根據(jù)光彈性效應(yīng)，目前玻璃行業(yè)中對(duì)小尺寸平板玻璃的無損應(yīng)力檢測(cè)主要是使用偏光應(yīng)力儀，直接觀察干涉條紋以確定應(yīng)力， 但檢測(cè)樣品的形狀復(fù)雜而且尺寸較小時(shí)，其檢測(cè)能力受限。利用該方法無法或很難對(duì)加速度計(jì)擺片的殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，對(duì)擺片產(chǎn)品無損傷，可根據(jù)光強(qiáng)測(cè)量直接判斷應(yīng)力大小，檢測(cè)效率高。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，包括以下步驟
(1)將石英擺片樣品放置在工件支架上，通過工件支架的調(diào)整使光線沿?cái)[軸方向垂直穿過擺片。工件支架置于偏振光路中的第一偏振片和第二偏振片之間，偏振光路包括光源、第一偏振片、第二偏振片、放大鏡頭和圖像采集裝置，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向保持正交。
(2)控制計(jì)算機(jī)設(shè)置光源的光強(qiáng)大小，調(diào)整偏振光路使放大鏡頭聚焦于石英擺片的某個(gè)待檢測(cè)區(qū)域，將第一偏振片和第二偏振片同步旋轉(zhuǎn)，控制計(jì)算機(jī)控制圖像采集裝置對(duì)該待檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)采集；
(3)控制計(jì)算機(jī)對(duì)步驟( 采集到的圖像進(jìn)行處理，得到待檢測(cè)區(qū)域的實(shí)時(shí)光強(qiáng)I 和石英擺片應(yīng)力方向與偏振方向之間的夾角θ ；當(dāng)測(cè)量的實(shí)時(shí)光強(qiáng)I最大時(shí)，石英擺片應(yīng)力方向與偏振方向之間的夾角為45°。
(4)將待檢測(cè)區(qū)域的相對(duì)光強(qiáng)‘、應(yīng)力與偏振方向之間的夾角θ、石英擺片的厚度d、光源(1)的有效波長(zhǎng)λ、石英擺片的光彈性常數(shù)C代入公式
權(quán)利要求
1.一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟(1)將石英擺片通過支架C3)放置在由光源(1)、第一偏振片O)、第二偏振片、放大鏡頭( 和圖像采集裝置(6)組成的偏振光路中；(2)控制計(jì)算機(jī)(7)設(shè)置光源(1)的光強(qiáng)大小，調(diào)整偏振光路使放大鏡頭( 聚焦于石英擺片的某個(gè)待檢測(cè)區(qū)域，將第一偏振片( 和第二偏振片同步旋轉(zhuǎn)，控制計(jì)算機(jī)(7) 控制圖像采集裝置(6)對(duì)該待檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)采集；(3)控制計(jì)算機(jī)(7)對(duì)步驟⑵采集到的圖像進(jìn)行處理，得到待檢測(cè)區(qū)域的實(shí)時(shí)光強(qiáng)I 和石英擺片應(yīng)力方向與偏振方向之間的夾角θ ；(4)將待檢測(cè)區(qū)域的相對(duì)光強(qiáng)I/I0石英擺片應(yīng)力方向與偏振方向之間的夾角θ、 石英擺片的厚度d、光源(1)的有效波長(zhǎng)λ、石英擺片的光彈性常數(shù)C代入公式 I … ；ndCa
2.如權(quán)利要求1所述的一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一偏振片(2)與第二偏振片的偏振方向保持正交。
3.如權(quán)利要求1所述的一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，其特征在于當(dāng)實(shí)時(shí)光強(qiáng)I 最大時(shí)，石英擺片應(yīng)力方向與偏振方向之間的夾角為45°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加速度計(jì)擺片應(yīng)力的檢測(cè)方法，其是利用熔融石英存在殘余應(yīng)力時(shí)的光彈性效應(yīng)，將擺片置于偏振光路中，通過放大鏡頭和圖像采集裝置獲得擺片上局部區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像，通過計(jì)算機(jī)的分析處理得到所述圖像中擺片待檢測(cè)部位實(shí)時(shí)的相對(duì)光強(qiáng)，通過具有正交偏振方向的兩個(gè)偏振片的同步旋轉(zhuǎn)，獲得擺片上待檢測(cè)部位的應(yīng)力方向，根據(jù)相對(duì)光強(qiáng)和應(yīng)力方向與偏振方向的夾角獲得擺片上待檢測(cè)部位的應(yīng)力大小。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，對(duì)擺片產(chǎn)品無損傷，可根據(jù)光強(qiáng)測(cè)量直接判斷應(yīng)力大小，檢測(cè)效率高。
文檔編號(hào)G01P21/00GK102520202SQ20111041855
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉 英, 周峰, 張?zhí)m, 徐國(guó)棟, 朱強(qiáng), 秦淑斌, 袁楓, 郭琳瑞 申請(qǐng)人:航天科工慣性技術(shù)有限公司