[發明專利]一種雙頻定量光彈性測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 202110219019.5
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113008426B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 劉誠;高夏立;邢童璐;張源哲;陸雨潔;張麗娟;袁小聰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01N21/23;G01N21/41
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種雙頻定量光彈性測量方法，其特征在于，所述雙頻定量光彈性測量方法應用了一種雙頻定量光彈性測量儀進行測量；

所述雙頻定量光彈性測量儀包括雙波長面光源(13)，在所述雙波長面光源(13)出射光線的傳播路徑上依次設有起偏器(2)、檢偏器(8)、成像透鏡(6)和光電探測器(9)；

所述雙波長面光源(13)由開關控制，先后發出波長為λ₁和波長為λ₂兩種頻率的光；

所述雙頻定量光彈性測量方法包括如下步驟：

步驟一：打開光源，將光源置于波長λ₁發光模式，調節起偏器(2)偏振軸角度為0°，檢偏器(8)偏振軸角度為90°，即起偏器(2)與檢偏器(8)垂直，采集圖像記為I_1b，調整光源至波長λ₂發光模式，采集圖像記為I_2b；

步驟二：在起偏器(2)與檢偏器(8)之間放入待測樣品(5)，將光源置于波長λ₁發光模式，采集圖像記為I₁₁，調整光源至波長λ₂發光模式，采集圖像記為I₂₁；

步驟三：調節起偏器(2)偏振軸角度為0°，檢偏器(8)偏振軸角度為0°，即起偏器(2)與檢偏器(8)平行，將光源置于波長λ₁發光模式，采集條紋圖像記為I’₁₁，調整光源至波長λ₂發光模式，采集條紋圖像記為I’₂₁；

步驟四：將起偏器(2)偏振軸角度轉為45°，檢偏器(8)偏振軸角度轉為135°，調整光源至波長λ₁發光模式，采集條紋圖像記為I₁₂，調整光源至波長λ₂發光模式，采集條紋圖像記為I₂₂；

步驟五：將起偏器(2)偏振軸角度轉為90°，檢偏器(8)偏振軸角度轉為45°，調整光源至波長λ₁發光模式，采集條紋圖像記為I₁₃，調整光源至波長λ₂發光模式，采集條紋圖像記為I₂₃；

步驟六：將起偏器(2)偏振軸角度轉為0°，檢偏器(8)偏振軸角度轉為45°，調整光源至λ₁發光模式，采集條紋圖像記為I₁₄，調整光源至波長λ₂發光模式，采集條紋圖像記為I₂₄；

步驟七：根據步驟一到六采集到的圖像計算待測樣品(5)的主應力差大小δ(x,y)；

步驟八：根據步驟一到六采集到的圖像計算待測樣品(5)的主應力方向θ。

2.根據權利要求1所述的雙頻定量光彈性測量方法，其特征在于，所述起偏器(2)和檢偏器(8)能夠繞自身的偏轉軸旋轉。

3.根據權利要求1或2所述的雙頻定量光彈性測量方法，其特征在于，所述雙波長面光源(13)用雙波長點光源(12)代替，并在雙波長點光源(12)與起偏器(2)之間增設準直透鏡(4)。

4.根據權利要求1或2所述的雙頻定量光彈性測量方法，其特征在于，所述雙波長面光源(13)用雙波長線光源(14)代替，并在雙波長線光源(14)前設置機械移動裝置(15)。

5.根據權利要求1所述的雙頻定量光彈性測量方法，其特征在于，通過所述步驟七計算得到待測樣品(5)的主應力差大小δ(x,y)滿足如下關系式：

；

其中，I₁(x,y)代表在波長λ₁的光源照明下消去背景光影響后的歸一化條紋強度分布，

I₂(x,y)代表在波長λ₂的光源照明下消去背景光影響后的歸一化條紋強度分布。