专利名称：一种加速度计摆片应力的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种加速度计摆片应力的检测方法，尤其是涉及一种加速度计石英摆片残余应力的检测方法，属于检测技术领域。
背景技术：
石英摆片是加速度计的重要元件，加工过程中造成的残余应力会降低其在外部载荷作用下的稳定性，引起不同程度的结构变形、开裂等不利因素，影响加速度计产品的性能。因此对石英摆片应力及其分布的检测尤为重要。加速度计石英摆片具有特定的结构形状，通常其为尺寸小于025mmXlmm的圆形薄片，而且具有不同尺寸的镂空图形。目前没有针对摆片的有效的无损应力检测手段，通常需对加速度计的参数进行长期测试以反映加工后各个零部件的稳定性，操作复杂，周期较长，而且引入了其他零部件的影响因素，不易对所加工石英摆片的质量进行准确评价。由此可见，对石英摆片加工应力的快速无损检测，是加速度计生产工艺的必然要求。
石英摆片采用熔融石英加工而成，存在残余应力时，熔融石英会呈现出类似晶体的光弹性效应，即在两个主应力方向折射率有所不同。根据光弹性效应，目前玻璃行业中对小尺寸平板玻璃的无损应力检测主要是使用偏光应力仪，直接观察干涉条纹以确定应力， 但检测样品的形状复杂而且尺寸较小时，其检测能力受限。利用该方法无法或很难对加速度计摆片的残余应力进行检测。发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种加速度计摆片应力的检测方法，本发明操作简单，对摆片产品无损伤，可根据光强测量直接判断应力大小，检测效率高。
本发明的技术解决方案是一种加速度计摆片应力的检测方法，包括以下步骤
(1)将石英摆片样品放置在工件支架上，通过工件支架的调整使光线沿摆轴方向垂直穿过摆片。工件支架置于偏振光路中的第一偏振片和第二偏振片之间，偏振光路包括光源、第一偏振片、第二偏振片、放大镜头和图像采集装置，第一偏振片和第二偏振片的偏振方向保持正交。
(2)控制计算机设置光源的光强大小，调整偏振光路使放大镜头聚焦于石英摆片的某个待检测区域，将第一偏振片和第二偏振片同步旋转，控制计算机控制图像采集装置对该待检测区域进行图像实时采集；
(3)控制计算机对步骤( 采集到的图像进行处理，得到待检测区域的实时光强I 和石英摆片应力方向与偏振方向之间的夹角θ ；当测量的实时光强I最大时，石英摆片应力方向与偏振方向之间的夹角为45°。
(4)将待检测区域的相对光强‘、应力与偏振方向之间的夹角θ、石英摆片的厚度d、光源(1)的有效波长λ、石英摆片的光弹性常数C代入公式
权利要求
1.一种加速度计摆片应力的检测方法，其特征在于包括以下步骤(1)将石英摆片通过支架C3)放置在由光源(1)、第一偏振片O)、第二偏振片、放大镜头( 和图像采集装置(6)组成的偏振光路中；(2)控制计算机(7)设置光源(1)的光强大小，调整偏振光路使放大镜头( 聚焦于石英摆片的某个待检测区域，将第一偏振片( 和第二偏振片同步旋转，控制计算机(7) 控制图像采集装置(6)对该待检测区域进行图像实时采集；(3)控制计算机(7)对步骤⑵采集到的图像进行处理，得到待检测区域的实时光强I 和石英摆片应力方向与偏振方向之间的夹角θ ；(4)将待检测区域的相对光强I/I0石英摆片应力方向与偏振方向之间的夹角θ、 石英摆片的厚度d、光源(1)的有效波长λ、石英摆片的光弹性常数C代入公式 I … ；ndCa
2.如权利要求1所述的一种加速度计摆片应力的检测方法，其特征在于，所述第一偏振片(2)与第二偏振片的偏振方向保持正交。
3.如权利要求1所述的一种加速度计摆片应力的检测方法，其特征在于当实时光强I 最大时，石英摆片应力方向与偏振方向之间的夹角为45°。
全文摘要
本发明公开了一种加速度计摆片应力的检测方法，其是利用熔融石英存在残余应力时的光弹性效应，将摆片置于偏振光路中，通过放大镜头和图像采集装置获得摆片上局部区域的实时图像，通过计算机的分析处理得到所述图像中摆片待检测部位实时的相对光强，通过具有正交偏振方向的两个偏振片的同步旋转，获得摆片上待检测部位的应力方向，根据相对光强和应力方向与偏振方向的夹角获得摆片上待检测部位的应力大小。本发明操作简单，对摆片产品无损伤，可根据光强测量直接判断应力大小，检测效率高。
文档编号G01P21/00GK102520202SQ20111041855
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘 英, 周峰, 张兰, 徐国栋, 朱强, 秦淑斌, 袁枫, 郭琳瑞 申请人:航天科工惯性技术有限公司