专利名称：一种偏光应力仪及光测弹性仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学仪器的技术领域；是一种偏光应力仪及光测弹性仪。
背景技术：
现有传统的偏光应力仪及光测弹性仪(漫射型、准直型、等差线型、等倾线型)光学仪器中都要使用波片，波片的制作都十分精细，而且难度大；可见光波长为几百纳米；而波片并不是工作在整个可见光的波长范围，一般是工作于某一特定波长上，如仪器中常用的单色光源-纳灯的黄光波长为589. Onm和589. 6nm(光谱中可见两条亮线)，红、蓝激光也同理。故波片的厚度误差(包含平行度、平面度)如超过几纳米，就会产生明显的偏色，即 “色不正”，这就会造成仪器对检测应力结果的误判，该波片就是废品。用云母片制作波片，是在显微镜下，在水中用尖针剥离成极薄片，从测量，再剥离， 再测量，不断重复；难度极大，用石英片、光学玻璃(尖劈棱镜)制作波片，也就是研磨、抛光、测量、再研磨、再抛光、再测量如此往复多次直至达到使用要求。因此，波片的精度要求高(误差是纳米级)，制作难，成品率低，也就导致价格极高，一片可用的直径半英寸的波片也要800元，稍好一点就要数千元，这也就是一台进口品牌光侧弹性仪要十几万元的原因之一。为解决上述问题，本设计采用高聚物薄膜材料来代替上述晶体类波片。传统的光路机械结构的光具座有两类，一类为分立式，一类为串连式。分立式每一个镜片(镜头)由一竖杆与底座相连，底座则放在工作台上；串连式光具座每一个镜片由一短竖杆与一平板相连，平板上有大、小圆孔各一个，分别套在大圈管及小圆杆上，管及杆的两端有固定挡板，挡板放置(或固定)在工作台上；虽然可预先多放置几个光具组件， 但要改变光路中镜片的种类及数量仍很不方便，本设计为了克服上述缺陷，将串连式光具座的固定结构，改为可将镜片(镜头)向侧面或正面前、后旋转的活动式结构。
发明内容本实用新型的目的是提供一种偏光应力仪及光测弹性仪的新型结构，以及上述光学仪器中的偏光片；波片用高聚物薄膜取代云母片、石英片、光学玻璃晶体片，极大的降低了加工难度和生产成本。该种偏光应力仪及光测弹性仪中的偏光片、波片用高聚物薄膜取代云母片、石英片、光学玻璃片；高聚物薄膜偏光片、波片的结构为两种一种由光学玻璃1、粘胶1、高聚物薄膜、粘胶2、保护膜粘贴组成；另一种由光学玻璃1、粘胶1、高聚物薄膜、粘胶2、光学玻璃 2粘贴组成；该高聚物薄膜偏光片、波片为圆形、矩形或方形；偏光应力仪及光测弹性仪的串联式光具座，分为三种，一种为镜片和支杆沿弧形槽向侧面偏移，另一种为镜柄设为上下两段，镜柄上段及固定座下段之间由转轴连接，实现向一侧偏转以及上、下镜柄两段通过铰链连接；实现向前方或向后方折叠，能快速便捷的达到镜片进入或退出光路，改变光路中镜片种类及数量组合；再一种是实用型固定式结构。所述偏光片、波片所用高聚物薄膜为聚碳酸酯薄膜或聚乙烯醇薄膜代替晶体波片。所述串联式光具座结构包括多组镜片，即右镜片组支座和左镜片组支座，每只镜片下方分别与支杆连接，下端与支杆座圆环连接组成一个镜片支架，每个镜片支架通过下端的支杆座圆环，串连在大圆管及长键上，其中测试物的底座排列在右镜片组支座和左镜片组支座中间，光源设在大圆管及长键的左端，大圆管的两端连接有固定挡板，在大圆管上开设有键槽，键槽中安装有长键构成大圆管及长键，其截面上设有圆环，圆环上开有弧形槽，使镜片及支杆沿弧形槽由偏转支杆座圆环可沿大圆管及长键轴向移动，由定位螺钉固定止动。所述串联式光具座的结构在镜片下方连接扁平形镜柄、镜柄设为上、下两段，镜片柄上段固定座下段，上、下两段之间由转轴连接，实现向一侧偏转，由定位螺钉定位，固定座下段的底部圆环与大圆管及长键套装穿串连接；另一种镜柄的弯折采用上下两段通过铰链连接，使各镜片向前或向后弯折来退出光路。所述生产实用型固定式偏光应力仪结构包括前外壳、后外壳，前外壳内设有可旋转检偏镜和另外两只镜片与测试品靠近面设有左防护玻璃和右防护玻璃，在后外壳内靠近光源左侧设有隔热玻璃，隔热玻璃的左侧设有漫射屏，上述部件分别固定在底板上，前后外壳之间设有检测品的流水线波带，流水线波带上放置要检测的物品，在光源的一侧还设有散热风扇和风道。采用上述串联或固定结构技术方案的有益效果是能方便快捷的改变光路中镜片的种类和数量，克服原有的固定式偏光应力及光测弹性仪的缺点，若要改变光路中的镜片种类及数量，必须从底座架上将每个镜片架拆卸下来，再按所需要求重新安装上去，因而很不方便。
图la、图Ib为本实用新型的偏光应力仪及光测弹性仪高聚物薄膜偏光片、波片剖面结构示意图；图Ic为图la、图Ib正面结构示意图；图中a-光学玻璃1、b-粘胶1、C-高聚物薄膜、d-粘胶2、e-保护膜、f-光学玻
^^ 2 ο图2a、图2b为本实用新型的偏光应力及光测弹性仪光具座结构示意图；图中1-镜片、2-支杆、3-支杆座圆环、4-定位螺钉、5-大圆管及长键、6-弧形槽、 7-右镜片组支座、8-测试品、9-左镜片组支座、10-光源、11-固定挡板。图3a、图北为本实用新型的偏光应力及光测弹性仪的另一种结构示意图；图中21-镜柄上段、22-转轴、23-定位螺钉、24-镜柄下段、25-镜柄上段旋转后。图4为本实用新型的偏光应力及光测弹性仪企业生产实用型固定式结构示意图；图中31-前外壳、32-能旋转检偏镜、33-左防护玻璃、34-流水线皮带、35-测试品、36-右防护玻璃、37-漫射屏、38-隔热玻璃、39-底板、40-后外壳。
具体实施方式
本实用新型所述的偏光应力仪及光测弹性仪，具体的实施方式，对照附图再作详细说明高聚物薄膜偏光片、波片的结构主要有两种一种由光学玻璃la、粘胶lb、高聚物薄膜C、粘胶2d、保护膜e粘贴组成；另一种由光学玻璃la、粘胶lb、高聚物薄膜C、粘胶 2d、光学玻璃2f粘贴组成；偏光应力仪及光测弹性仪的串联式光具座，设为可分别向左或右偏移或者向轴向前、后方折叠能快速便捷的实现镜片进入或退出光路，改变光路中镜片的种类及数量组合， 采用三种具体实施方案(1)偏光应力仪及光测弹性仪的串联式光具座结构包括右镜片组支座7和左镜片组支座9，每只镜片下方分别与支杆2连接，下端与支杆座圆环3连接组成一个镜支架，多个镜片支架通过下端的支杆座圆环3串连在大圆管及长键5上，其中测试物8的底座排列在右镜片组支座7和左镜片组支座9中间，光源10设在大圆管及长键5的左端，大圆管的两端连接有固定挡板11，大圆管上开设有键槽，在键槽中安装有长键构成大圆管及长键5， 其截面上设有支杆座圆环3、圆环上开有弧形槽6，实现镜片1及支杆沿弧形槽6内偏转，使镜片1完全退出光路支杆座圆环3可沿大圆管及长键5轴向移动，并由定位螺钉4固定止动。(2)另一种串联式光具可以使镜片1自由进入或退出光路的结构是将镜片1下方连接支杆设为扁平形镜柄设为上、下两段，即镜片柄上段21、固定座下段M、上、下两段之间由转轴22连接，并实现向一侧偏转，如镜柄偏转后25的状态，通过定位螺钉23定位， 固定座下段M的底部圆环与大圆管及长键套装穿串连接，即各圆环分别通过大圆管所设的键槽和长键串联在一起，各圆环形底座的组合方式与方案1相同；另一种镜柄的弯折采用上下两段通过铰链连接实现各镜片向前或向后弯折来退出光路。(3)生产实用型应力仪结构包括前外壳31、后外壳40，前外壳31内设有可旋转检偏镜32和另外两只镜片，在测试品35靠近面设有左防护玻璃33和右防护玻璃36，在后外壳40内靠近光源左侧设有隔热玻璃38，隔热玻璃38的左侧设有漫射屏37，上述部件分别固定在底板39上，前后外壳之间设有检测品的流水线皮带34，流水线皮带上放置要检测的物品35，在光源的一侧还设有散热风扇和风道。上述偏光应力仪及光测弹性仪的镜片及波片采用如下技术方案高聚物薄膜主要包括聚碳酸酯材料或聚乙烯醇材料薄膜，由化学沉积法、液态单体聚合法、压延法、涂层法等方法制作经特殊工艺处理获得的偏振片及波片，包括1/2、1/4、 全波片等。本设计就是用聚碳酸酯或聚乙烯醇薄膜代替晶体波片制作应力仪及光测弹性仪。高聚物薄膜偏光片、波片的结构有两种(1)由基板光学玻璃、粘胶、高聚物薄膜、薄膜上再加粘胶，外层为保护膜贴接组成的偏振片、波片；(2)由外表两层光学玻璃通过两层粘胶将高聚物薄膜夹贴在中间贴接成五层结构的偏振光片、波片。利用这种偏振片、波片制作的偏光应力仪及光测弹性仪，与传统仪器相比的优点首先是价格低，对于企业现场生产使用，用于透明产品进行内应力的定性，半定量检测、对光学、力学的教学演示完全可以满足应用要求，其次，尺寸可做得很大，如可做到 100-500mm或更大，传统的晶体偏振片、波片，国内最大直径只能作到50. 8mm。缺点是高聚物薄膜对紫外线、高温及潮湿环境条件相对较敏感，只要保管得当有效使用期20-30年没有问题，而传统的晶体镜片实际使用寿命也只有20-30年。偏光应力仪及光测弹性仪上的镜片和光具座设置，可分别向左、右偏移和轴向前、 后方向折叠，能快捷方便的实现镜片进入与退出光路，改变光路中镜片的种类及数量，特别适用于教学演示。本结构仍采用串连式结构，将镜片或镜头设为可向侧面偏转或向前后折叠的结构，实现这种偏转采用三种方案方案一偏光应力仪及光测弹性仪的结构包括多组镜片，每只镜片分别与支杆连接，下端与支杆座连接组成一个镜片支架，支架下端圆环串连在大圆管上，其中，测试物的底座，排列在两组支架座中间，光源座设在大圆管的左端，大圆管的两端连接有固定挡板，大圆管上开设有键槽，在键槽中装入长键，支架座的截面上设有圆环，圆环上开有弧形键槽，实现镜片支杆沿弧形键槽偏转，使镜片完全退出光路，圆环可沿大圆管及长键轴向移动，并由定位螺钉固定止动；方案二 将镜片下方连接支杆设为扁平形的上下两段，两段之间由转轴连接由定位螺钉定位，下段底部的圆环与大圆管套入连接，即各圆环分别通过大圆管上所设的键槽和长键串连在一起，各圆环形底座的组合方式与方案一相同；方案三企业生产实用型固定式偏光应力仪结构，包括前外壳、后外壳，前外壳内设有可旋转检偏镜和另外两只镜片与测试品靠近端设有防护玻璃，在后外壳内靠近光源左侧设有隔热玻璃，隔热玻璃的左侧设有漫射屏，上述部件分别固定在底板上，前后外壳之间设有检测品的流水线皮带，流水线皮带上放置要测试的物品。
权利要求1.一种偏光应力仪及光测弹性仪，其特征在于该光学仪中的偏光片、波片用高聚物薄膜取代云母片、石英片、光学玻璃片；高聚物薄膜偏光片、波片的结构为两种一种由光学玻璃1(a)、粘胶1(b)、高聚物薄膜(C)、粘胶2(d)、保护膜(e)粘贴组成；另一种由光学玻璃1 (a)、粘胶1 (b)、高聚物薄膜(c)、粘胶2 (d)、光学玻璃2 (f)粘贴组成；该高聚物薄膜偏光片、波片为圆形、矩形或方形；偏光应力仪及光测弹性仪的串联式光具座，分为三种，一种为镜片(1)和支杆( 沿弧形槽(6)向侧面偏移，另一种为镜柄设为上下两段，镜柄上段 (21)及固定座下段04)之间由转轴0 连接，实现向一侧偏转以及上、下镜柄两段通过铰链连接；实现向前方或后方折叠，能快速便捷的达到镜片进入或退出光路，改变光路中镜片种类及数量组合；再一种是实用型固定式结构。
2.根据权利要求1所述的偏光应力仪及光测弹性仪，其特征在于偏光片、波片所用高聚物薄膜为聚碳酸酯薄膜或聚乙烯醇薄膜代替晶体波片。
3.根据权利要求1所述的偏光应力仪及光测弹性仪，其特征在于串联式光具座结构包括多组镜片，即右镜片组支座(7)和左镜片组支座(9)，每只镜片(1)下方分别与支杆 (2)连接，下端与支杆座圆环C3)连接组成一个镜片支架，每个镜片支架通过下端的支杆座圆环(3)，串连在大圆管及长键(5)上，其中测试物⑶的底座排列在右镜片组支座(7)和左镜片组支座(9)中间，光源(10)设在大圆管及长键( 的左端，大圆管的两端连接有固定挡板(11)，在大圆管上开设有键槽，键槽中安装有长键构成大圆管及长键(5)，其截面上设有圆环(3)，圆环上开有弧形槽(6)，使镜片⑴及支杆⑵沿弧形槽(6)向侧面偏转，支杆座圆环C3)可沿大圆管及长键( 轴向移动，由定位螺钉固定止动。
4.根据权利要求1所述的偏光应力仪及光测弹性仪，其特征在于串联式光具座的结构在镜片(1)下方连接扁平形镜柄、镜柄设为上、下两段，镜片柄上段及固定座下段 (M)，上、下两段之间由转轴0 连接，实现向一侧偏转，由定位螺钉定位，固定座下段04)的底部圆环与大圆管及长键套装穿串连接；另一种镜柄的折叠采用上下两段通过铰链连接，使各镜片向前或向后弯折来退出光路。
5.根据权利要求1所述的偏光应力仪及光测弹性仪，其特征在于生产实用型固定式偏光应力仪结构包括前外壳(31)、后外壳(40)，前外壳(31)内设有可旋转检偏镜(32)和另外两只镜片；在测试品(3 靠近面设有左防护玻璃(3 和右防护玻璃(36)，在后外壳 (40)内靠近光源左侧设有隔热玻璃(38)，隔热玻璃(38)的左侧设有漫射屏(37)，上述部件分别固定在底板(39)上，前后外壳之间设有检测品的流水线皮带(34)，流水线皮带上放置部要检测的物品(35)，在光源的一侧还设有散热风扇和风道。
专利摘要一种偏光应力仪及光测弹性仪，该光学仪中的偏光片、波片用高聚物薄膜取代云母片、石英片、光学玻璃片；高聚物薄膜偏光片、波片的结构为两种一种由光学玻璃1、粘胶1、2、高聚物薄膜、保护膜粘贴组成；另一种由光学玻璃1、粘胶1、2、高聚物薄膜、光学玻璃2粘贴组成；该高聚物薄膜偏光片、波片为圆形、矩形或方形；偏光应力仪及光测弹性仪的串联式光具座，分为三种，一种为镜片和支杆沿弧形槽向侧面偏移，另一种为镜柄设为上下两段，镜柄上段及固定座下段之间由转轴连接，实现向一侧偏转以及上、下镜柄两段通过铰链连接；实现向前、后方折叠能快速便捷的达到实现镜片进入或退出光路，改变光路中镜片种类及数量组合。
文档编号G09B23/22GK202033139SQ20102059604
公开日2011年11月9日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者李陆容 申请人:李陆容