JPS5910594Y2 - 表面応力測定装置 - Google Patents
表面応力測定装置Info
- Publication number
- JPS5910594Y2 JPS5910594Y2 JP1558378U JP1558378U JPS5910594Y2 JP S5910594 Y2 JPS5910594 Y2 JP S5910594Y2 JP 1558378 U JP1558378 U JP 1558378U JP 1558378 U JP1558378 U JP 1558378U JP S5910594 Y2 JPS5910594 Y2 JP S5910594Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- stress layer
- surface stress
- light
- compressive stress
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は物体の表面応力を測定する装置に関する。
例えばガラスの表面に圧縮応力層を生じさせ、ガラスの
強化を図ることが知られており、上記圧縮応力が強いほ
ど強化されておりまた圧縮応力層が厚い程加傷された場
合の強度低下も少ない。
強化を図ることが知られており、上記圧縮応力が強いほ
ど強化されておりまた圧縮応力層が厚い程加傷された場
合の強度低下も少ない。
かくして表面圧縮応力の強さや圧縮応力層の厚さを非破
壊測定により適格に知ることは品質の管理上重要なこと
である。
壊測定により適格に知ることは品質の管理上重要なこと
である。
ところで表面圧縮応力層では表面に近い程、屈折率が高
いと云う屈折率分布をなしている。
いと云う屈折率分布をなしている。
従つて上記圧縮応力層に大きな入射角で入射した光は進
路が表面に近づくよう曲げられ表面に達すると全反射し
て再び内方向に進路を採るが又表面に近づくように曲げ
られると云う行程を繰返し、圧縮応力層内を伝播するこ
とになる。
路が表面に近づくよう曲げられ表面に達すると全反射し
て再び内方向に進路を採るが又表面に近づくように曲げ
られると云う行程を繰返し、圧縮応力層内を伝播するこ
とになる。
しかして上記圧縮応力層の厚さが数μｍ〜数１０μｍの
場合は光の波長と同じオーダー量であるため、上記伝播
する光は有限個の離散的なモードのみと云うことになる
。
場合は光の波長と同じオーダー量であるため、上記伝播
する光は有限個の離散的なモードのみと云うことになる
。
本考案者は上記現象乃至性質の利用によって、物体の表
面応力を非破壊的に測定しうろことを確認した。
面応力を非破壊的に測定しうろことを確認した。
即ち圧縮応力に起因する表面領域の屈折率分布によって
現れるモードが決まり、圧縮応力層内の屈折率分布は、
光弾性効果があるために、表面に平行に振動する光（Ｔ
Ｅ波）と表面に垂直に振動する光（ＴＭ波）に対して互
に違うこと、また、モードの形式はＴＥ波とＴＭ波とで
異なり両者の差は圧縮応力に比例するばかりでなくモー
ド数が圧縮応力層が厚い程多いこと、従って圧縮応力層
内のモード形式とモード数を観察すれば被検体の表面の
応力と圧縮応力層の厚さとを知りうろことを確認した。
現れるモードが決まり、圧縮応力層内の屈折率分布は、
光弾性効果があるために、表面に平行に振動する光（Ｔ
Ｅ波）と表面に垂直に振動する光（ＴＭ波）に対して互
に違うこと、また、モードの形式はＴＥ波とＴＭ波とで
異なり両者の差は圧縮応力に比例するばかりでなくモー
ド数が圧縮応力層が厚い程多いこと、従って圧縮応力層
内のモード形式とモード数を観察すれば被検体の表面の
応力と圧縮応力層の厚さとを知りうろことを確認した。
上記現象を利用して、平板状の被検体について、表面応
力や圧縮応力層の厚さを例えば第１図に示す如くして非
破壊的に測定しうる。
力や圧縮応力層の厚さを例えば第１図に示す如くして非
破壊的に測定しうる。
即ち強化ガラスなど表面に圧縮応力を起生せしめてある
被検体１の表面に被検体１より屈折率の高いガラス製の
プリズム２，２′を対接させる。
被検体１の表面に被検体１より屈折率の高いガラス製の
プリズム２，２′を対接させる。
ここでプリズム２は入射光３を被検体１′の圧縮応力層
内１に導き、この応力層内１′を伝播した光は第二のプ
リズム２′を介して射出される。
内１に導き、この応力層内１′を伝播した光は第二のプ
リズム２′を介して射出される。
しかして第二のプリズムから射出される光３′の角度は
モード毎に異なるので例えば望遠鏡などの観察手段４で
観察すると一つのモードが一つの輝線または暗線として
提えられモード数とモードの形式とを知ることができ、
また上記輝線列または暗線列を観察するとともに偏光板
７を用いＴＭ波とＴＥ波とを分離しそれぞれ別々に観察
比較することによって表面応力の大きさおよび圧縮応力
層の厚さを容易に知りうろことになる。
モード毎に異なるので例えば望遠鏡などの観察手段４で
観察すると一つのモードが一つの輝線または暗線として
提えられモード数とモードの形式とを知ることができ、
また上記輝線列または暗線列を観察するとともに偏光板
７を用いＴＭ波とＴＥ波とを分離しそれぞれ別々に観察
比較することによって表面応力の大きさおよび圧縮応力
層の厚さを容易に知りうろことになる。
本考案はこのような知見に基づき、被検体が曲面の場合
でも容易に表面応力の大きさや応力層の厚さを測定しう
る装置を提供するものである。
でも容易に表面応力の大きさや応力層の厚さを測定しう
る装置を提供するものである。
以下本考案を詳細に説明すると、本考案は被検体の表面
応力層に光を入射させる第一のプリズムと、前記入射し
表面応力層を伝播させた光を表面応力層から取り出す第
二のプリズムと、前記第二のプリズムを介して取出され
る暗線列乃至輝線列を観察する機構とを具備し、前記第
一のプリズムおよび第二のプリズムは相互の位置、角度
が可変的に且つ被検体面に圧接しうるよう支持され且つ
光源と第一のプリズムとの間又は第二のプリズムと観察
機構との間に透過容易軸方向を任意にしうる偏光板が設
けられて戊ることを特徴とする表面応力測定装置である
。
応力層に光を入射させる第一のプリズムと、前記入射し
表面応力層を伝播させた光を表面応力層から取り出す第
二のプリズムと、前記第二のプリズムを介して取出され
る暗線列乃至輝線列を観察する機構とを具備し、前記第
一のプリズムおよび第二のプリズムは相互の位置、角度
が可変的に且つ被検体面に圧接しうるよう支持され且つ
光源と第一のプリズムとの間又は第二のプリズムと観察
機構との間に透過容易軸方向を任意にしうる偏光板が設
けられて戊ることを特徴とする表面応力測定装置である
。
第２図はこのような本考案に係る表面応力測定装置の構
戊例を示したもので２，２′は被検体１の表面応力層１
′の屈折率より高い屈折率を有するガラス製のプリズム
で第一のプリズム２と第二のプリズム２′とを威す。
戊例を示したもので２，２′は被検体１の表面応力層１
′の屈折率より高い屈折率を有するガラス製のプリズム
で第一のプリズム２と第二のプリズム２′とを威す。
しかしてこれらプリズム２および２′は被検体１面に沿
って圧接しうるように、また任意の位置、角度をもって
被検体１面に沿って圧接しつるように例えばバネ５など
によって例えば枠などの支持体６に支持されている。
って圧接しうるように、また任意の位置、角度をもって
被検体１面に沿って圧接しつるように例えばバネ５など
によって例えば枠などの支持体６に支持されている。
方４は被検体１の応力層内１′を伝播し第二のプリズム
２′から射出された光を暗線列乃至輝線列として観察す
る機構で例えば望遠鏡であり、７はＴＭ波とＴＥ波とを
分離するための偏光板である。
２′から射出された光を暗線列乃至輝線列として観察す
る機構で例えば望遠鏡であり、７はＴＭ波とＴＥ波とを
分離するための偏光板である。
向上記においては両プリズム２，２′の位置、角度を任
意に可変でき且つ被検体１面に圧接しうるようプリズム
２，２′を支持する機構としてバネ５を用いたが、この
支持機構は例えば板バネ、ゴム状弾性体、空気圧ピスト
ンにて代替してもよい。
意に可変でき且つ被検体１面に圧接しうるようプリズム
２，２′を支持する機構としてバネ５を用いたが、この
支持機構は例えば板バネ、ゴム状弾性体、空気圧ピスト
ンにて代替してもよい。
また上記暗線列や輝線列の観察機構としては望遠鏡の接
眼レンズを接眼測徴計にかえ、あるいは写真撮影装置：
Ｔｖ撮像画像処理装置であってもよく、さらに偏光板７
は望遠鏡内部または望遠鏡と観察者との間や光源と入射
プリズムとの間に配設しておいてもよい。
眼レンズを接眼測徴計にかえ、あるいは写真撮影装置：
Ｔｖ撮像画像処理装置であってもよく、さらに偏光板７
は望遠鏡内部または望遠鏡と観察者との間や光源と入射
プリズムとの間に配設しておいてもよい。
上記の如き本考案によれば被検体の表面応力層に光を入
射させる第一のプリズムおよび表面応力層内を伝播した
光を表面応力層から射出する第二のプリズムは互の位置
関係、角度関係を任意に変えうるように支持されている
。
射させる第一のプリズムおよび表面応力層内を伝播した
光を表面応力層から射出する第二のプリズムは互の位置
関係、角度関係を任意に変えうるように支持されている
。
従って被検体面が平面の場合は勿論のこと曲面であって
もその被検体面に沿って対接させうる。
もその被検体面に沿って対接させうる。
しかもこれら両プリズムは被検体面に圧接されるよう支
持されているため、容易に且つ適格な光の入射、伝播光
の射出を行ないうろことになる。
持されているため、容易に且つ適格な光の入射、伝播光
の射出を行ないうろことになる。
尚被検体が曲面の場合はプリズムの接触点附近にはプリ
ズムと埋折率が近似した液滴を適宜介在させ光学的接触
を確保する。
ズムと埋折率が近似した液滴を適宜介在させ光学的接触
を確保する。
かくして本考案装置によれば被検体の面が曲面などであ
っても、その被検体の表面応力の大きさ、圧縮表面応力
層の厚さを、非破壊的に且つ適格に測定検知しうろこと
になり、もって強化ガラスの品質管理上益するところ大
のものと云える。
っても、その被検体の表面応力の大きさ、圧縮表面応力
層の厚さを、非破壊的に且つ適格に測定検知しうろこと
になり、もって強化ガラスの品質管理上益するところ大
のものと云える。
第１図は本考案に係る装置の原理を説明するための説明
図、第２図は本考案に係る装置の構戒例を示す断面図で
ある。 １・・・・・・被検体、２，２′・・・・・・プリズム
、３・・・・・・入射光、３′・・・・・・射出光、４
・・・・・・観察手段、５・・・・・・プリズム支持バ
ネ、６・・・・・・支持体。
図、第２図は本考案に係る装置の構戒例を示す断面図で
ある。 １・・・・・・被検体、２，２′・・・・・・プリズム
、３・・・・・・入射光、３′・・・・・・射出光、４
・・・・・・観察手段、５・・・・・・プリズム支持バ
ネ、６・・・・・・支持体。
Claims (1)
- 被検体の表面応力層に光を入射させる第一のプリズムと
、前記入射し表面応力層を伝播させた光を表面応力層か
ら取出す第二のプリズムと、前記第二のプリズムを介し
て取出される暗線列乃至輝線列を観察する機構とを備え
、前記第一のプリズムおよび第二のプリズムは相互の位
置、角度が可変的に且つ被検体面に圧接しうるよう支持
され、かつ光源と第一のプリズムとの間、または第二の
プリズムと線列観察機構との間に、透過容易軸の方向を
任意に回転しつる偏光板を設けて成ることを特徴とする
表面応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1558378U JPS5910594Y2 (ja) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | 表面応力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1558378U JPS5910594Y2 (ja) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | 表面応力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54120987U JPS54120987U (ja) | 1979-08-24 |
| JPS5910594Y2 true JPS5910594Y2 (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=28837533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1558378U Expired JPS5910594Y2 (ja) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | 表面応力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910594Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684152B (zh) * | 2015-06-04 | 2023-05-12 | 康宁股份有限公司 | 经过离子交换的化学强化含锂玻璃的表征方法 |
-
1978
- 1978-02-13 JP JP1558378U patent/JPS5910594Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54120987U (ja) | 1979-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6452145B1 (en) | Method and apparatus for wavefront sensing | |
| EP0478137A2 (en) | An optical sensor | |
| US2014688A (en) | Process and device for the application of elasticimetry, particularly of photoelasticimetry | |
| WO2017054773A1 (zh) | 玻璃表面应力仪和多次钢化玻璃表面应力仪 | |
| US10006754B2 (en) | Associated interferometers using multi-fiber optic delay lines | |
| JPH11281501A (ja) | 表面応力測定装置 | |
| JP3220544B2 (ja) | 光ファイバを用いる応力測定方法 | |
| CN105333980B (zh) | 钢化玻璃表面应力测量仪 | |
| Chen et al. | High-precision video extensometer based on a simple dual field-of-view telecentric imaging system | |
| JPS5910594Y2 (ja) | 表面応力測定装置 | |
| CN110702505B (zh) | 一种基于远心镜头和立方棱镜的双视场视频引伸计 | |
| Sapozhnikov et al. | Modeling of photoelastic imaging of mechanical stresses in transparent solids mimicking kidney stones | |
| CN116086776A (zh) | 一种准直光束发散角检测装置及发散角检测方法 | |
| US20230097639A1 (en) | Optical microresonator array device for ultrasound sensing | |
| US4703918A (en) | Apparatus for determination of elastic isodynes and of the general state of birefringence whole field-wise using the device for birefringence measurements in a scanning mode (isodyne polariscope) | |
| US1978434A (en) | Optical apparatus for measuring the thickness of piezo electric crystals | |
| JPS5914181B2 (ja) | 風冷強化ガラスの表面応力測定方法 | |
| US2995060A (en) | Apparatus for the optical determination of stresses | |
| US2929242A (en) | Method for determining strain | |
| Shepard et al. | Measurement of internal stress in glass articles | |
| Gut | Methods of determining the beat length of planar waveguides | |
| US3216312A (en) | Differential photoelastic strain gage | |
| US2556344A (en) | Refractometer employing the principle of total reflection | |
| US2319889A (en) | Refractometer | |
| JPS60100002A (ja) | 偏波面保存光フアイバを用いた光干渉計 |