數(shù)碼光彈儀是一種基于偏振光干涉原理的精密光學(xué)測量設(shè)備，廣泛應(yīng)用于材料力學(xué)性能測試、透明構(gòu)件應(yīng)力分析和工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域。其核心功能是通過捕捉材料內(nèi)部因應(yīng)力產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象，生成直觀的彩色條紋圖(等色線)，從而定量分析主應(yīng)力差值。以下是規(guī)范的使用細(xì)節(jié)：
一、開機(jī)前準(zhǔn)備與檢查
1. 環(huán)境要求
確保實(shí)驗(yàn)室避光且無強(qiáng)氣流干擾，避免陽光直射或空調(diào)直吹導(dǎo)致溫度波動(dòng)。理想工作溫度為20±5℃，相對濕度<60%。
檢查防震臺(tái)穩(wěn)定性，必要時(shí)加裝減震墊，防止微小振動(dòng)影響光路準(zhǔn)直性。
2. 設(shè)備自檢
開啟主機(jī)電源后，觀察激光源是否正常啟動(dòng)(通常為紅色或綠色光束)。
驗(yàn)證CCD相機(jī)預(yù)覽畫面清晰度，若出現(xiàn)噪點(diǎn)或暗角，需重新調(diào)整鏡頭焦距。
確認(rèn)起偏鏡、檢偏鏡及四分之一波片的初始位置已歸零位(可通過軟件復(fù)位功能實(shí)現(xiàn))。
二、樣品制備與裝夾
1. 樣品要求
待測樣品須為透明或半透明材質(zhì)(如玻璃、樹脂、晶體等)，表面拋光處理以消除散射噪聲。
非標(biāo)稱樣品需加工成薄片狀(厚度建議≤5mm)，過大尺寸可能導(dǎo)致邊緣應(yīng)力集中失真。
2. 精準(zhǔn)定位
將樣品置于旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)中心，調(diào)節(jié)三維移動(dòng)平臺(tái)使樣品處于光路焦點(diǎn)區(qū)域。
通過側(cè)視攝像頭輔助對齊，確保激光束垂直穿透樣品幾何中心，偏差不超過±0.1mm。
三、參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)采集
1. 基礎(chǔ)配置
選擇匹配的波長濾片(常用鈉光燈λ=589nm或半導(dǎo)體激光器λ=635nm)，匹配材料敏感波段。
設(shè)定曝光時(shí)間(典型值50-200ms)與增益系數(shù)，優(yōu)先采用自動(dòng)曝光模式適應(yīng)不同透光率樣品。
2. 同步控制
啟動(dòng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)起偏鏡功能，配合高速攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集多角度干涉圖像。
在軟件界面勾選“相位解包裹”算法，將環(huán)形條紋轉(zhuǎn)換為連續(xù)灰度圖用于精確計(jì)算。
四、數(shù)據(jù)分析與保存
1. 實(shí)時(shí)解析
利用內(nèi)置軟件識(shí)別等色線間距，根據(jù)公式Δσ=N×f/t計(jì)算主應(yīng)力差(N為條紋級(jí)數(shù)，f/t為材料常數(shù))。
對復(fù)雜應(yīng)力場可采用傅里葉變換分離正交雙折射信號(hào)。
2. 報(bào)告輸出
導(dǎo)出原始圖像時(shí)保留EXIF參數(shù)(含曝光時(shí)間、光圈值等)，便于后續(xù)溯源。
建立實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，關(guān)聯(lián)載荷條件與條紋演化過程，生成動(dòng)態(tài)應(yīng)力云圖。
五、日常維護(hù)要點(diǎn)
每日用防靜電刷清理光學(xué)鏡片，禁用有機(jī)溶劑擦拭；
每月檢查激光管功率衰減情況，及時(shí)更換老化模塊；
長期不用時(shí)關(guān)閉快門阻擋激光，加蓋防塵罩保護(hù)CCD感光芯片。
通過嚴(yán)格遵循上述操作規(guī)范，可充分發(fā)揮數(shù)碼光彈儀的高靈敏度優(yōu)勢，獲得分辨率達(dá)0.01MPa的應(yīng)力測量精度。建議結(jié)合有限元模擬結(jié)果進(jìn)行交叉驗(yàn)證，提升數(shù)據(jù)可信度。
