干涉法检测钢化玻璃的研究

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随着玻璃工业技术的不断进步，建筑玻璃与汽车玻璃的制造工艺越来越复杂，对技术的要求也越来越高，钢化玻璃是将优质的浮法玻璃加热接近软化点时，在玻璃表面急速冷却，使压缩应力分布在玻璃表面，而张引应力则在中心层，因为有强大相等的压缩应力，使外压所产生的张引应力被玻璃强大的压缩应力所抵消，从而增加玻璃的安全度。因此辨别钢化玻璃的优劣，需要对其应力进行检测。

目前，变形测量主要应用数字全息法，运用反射式数字全息法测量不透明物体形变 l，但是对于透明物体的变形测量，多集中在透明物体的定性检测，对于透明物体变形量的定量测量还未见报道，为此，本文提出了-种激光干涉法定量测量钢化玻璃的变形，激光干涉技术所具有的全尝灵敏、非接触、非破坏、精度高等-系列优点 ]，在干涉检测领域有着较广的发展前景。

1 干涉理论：对于任意-列平面单色波 可以表示为：1E(z，t) (t)e ÷[ (f)e A e ] (1)二 其中A是复矢量，分量为：A a1(r)e ，A a2(r)e 。 ，A：a3(r)e 。 。

式中ai和 其中( ：1，2，3)是实函数，单色平面波中，振幅 是常数，相函数 可以表示为mj(r)K· R-6 ，其中K是光波传播矢量， 是决定偏正态的相常数。由(1)式可以得到E。÷(A e-2itA e 2A·A ) (2)叶 现在假定，两个单色波 E 和E：在空间 P点叠加在-起。则 P点的总电场为EE 2 (3)可以得到E El。E2 2E1· (4)因此，P点的场强为：I：I LI2J (5)式中：， (E. )，，2(E ) (6)，。，2分别是两列波的光强。

设4和 是这两列波的复振幅，其中A e ，B ble -..·，-般情况下这两列波是由不同空间传播收稿 日期 ：2012 10-29作者简介：刘旭东(1965·)，男，吉林长春人，副研究员，主要从事检测技术方面研究。

1452 长 春 大 学 学 报 第 22卷到 P点，所以这两个实位相 和 是不相同的。我们假定各个分量的位相差都-样，且都等于6，则m Ⅶ -m -n s (8)式中，AS是这两个波从它们的共同光源 P点的光程差，A。是真空中的波长。用 和 B表示，. ( Ae-it)·(Be～Be-iot)丢(A· 十 · e 十 ·曰，4· )(9)因而 ，.，2(E1.E2) (A ·B ·B )0lbl COS(/72。-n )azb2COS(In2-0"2)03b3cos(m3-n3)：(口lbl0，2b20，3b3)cos8 (10)由(10)可以看出，干涉项决定于两列波的振幅分量和位相差。

现在我们讨论两线偏振光沿 方向传播，E的方向沿 轴，这时，。 b o，b 0，由(6)和(10)可以得到。2，，2.，0，1b1 cos82 1，2cos8 (1 1)由(5)式可得到总的光场强度，l：l Ll22 eos8 12]显然 ，，极大：O1612rk(kO，2，4) (13a)l llI2-2：2 ( ， 3·) (13b)取-个特殊情况，当 ， ，2时，(12)式可简化为，：21 (1c。 )4，I cos。 (14)由此可知强度在极大值，极大4I 和极小值 ，极小：0之间变化。

的十涉强 度布光的十涉条纹图 1 干涉场光强的分布1454 长 春 大 学 学 报 第 22卷 (n-no y)其中At(x， )为钢化玻璃的变形量，由(13a)可得6( ，y)27rAm(x，y)，带人上式得：at( ，y)△m( ，y)At(x，)，)是由于钢化玻璃受力引起的，At(x，y)与Am(x， )之间的关系- (15)(16)(17)其中 为泊松比，E为弹性模量，从而可得到 F( ，Y)大小为：FF( )- am( ( 8)由(18)式我们可以看出，钢化玻璃受力 F(x，Y)和Am(X，Y)之间成线性关系，只要通过实验测量出Am( ，Y)，相应的力 F( ，Y)大型可以知道。

3 结语本文提出了干涉法检测钢化玻璃形变量的方法，通过理论推导，建立了钢化玻璃受力 F( ，Y)大型条纹变化量 Am( ，Y)之间的关系，该方法有检测精度高，检测速度快等优点。但是随着钢化玻璃的应用越来越广泛，如何更近-步提高测量精度，使得系统能完成高度线性和可重复性的测量，还有在保证测量精度的同时，进-步提高检测速度，降低仪器的成本等都是需要值得考虑的问题。干涉检测有全尝灵敏、非接触、非破坏、精度高等-系列优点，在无损检测方面有非常广的应用前景。