偏光應(yīng)力儀被廣泛應(yīng)用于玻璃、塑料等透明材料內(nèi)部應(yīng)力的檢測。本文介紹了基于光強(qiáng)方法的光學(xué)相位延遲量值復(fù)現(xiàn)的基本原理，以及相應(yīng)的測量裝置，并對光學(xué)相位延遲量值的傳遞過程和有關(guān)問題進(jìn)行了闡述。
透明材料，如玻璃，存在的內(nèi)應(yīng)力是其重要的物理指標(biāo)。這種應(yīng)力的存在，不僅使材料表面隨時間緩慢變形，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量，而且在應(yīng)力分布不均勻的情況下，也可能引起自爆。近年來出現(xiàn)的幕墻玻璃自爆事故和啤酒瓶安全事故就是其中的典型案例。所以，對這類材料內(nèi)部應(yīng)力的準(zhǔn)確測量就顯得尤為重要。
測試玻璃瓶樣品的受力性能，核心部件是偏光應(yīng)力儀內(nèi)置的光學(xué)波片。實驗一開始，光學(xué)波片可利用對光的漫反射和折射原理，經(jīng)光源吸收玻璃后進(jìn)行雙折射，從而進(jìn)入人眼。再加上玻璃瓶各部分受力不同，導(dǎo)致進(jìn)光眼路徑也不同，這中間就形成了光程差。另外，光學(xué)波片的質(zhì)量直接與儀器測得的結(jié)果有關(guān)，因此必須保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
當(dāng)前，市場上用來測量透明材料內(nèi)部應(yīng)力的儀器主要是偏光應(yīng)力儀(又稱偏光儀)。該方法以應(yīng)力雙折射法為基礎(chǔ)，即：玻璃為各向同性體，各方向折射率相同。玻璃體中若存在應(yīng)力，則各向同性的性質(zhì)將被破壞，導(dǎo)致折射率的改變，而兩個主應(yīng)力方向上的折射率不再相同，則會發(fā)生雙折射。兩次折射引起光學(xué)相位延遲，相位延遲值與應(yīng)力值的關(guān)系如下所示：應(yīng)力光學(xué)常數(shù)，是物性常數(shù)，只與玻璃品種有關(guān)。只需測得相位延遲值，就能知道材料的內(nèi)部應(yīng)力。另外，絕大多數(shù)的應(yīng)力儀都給出了相位延遲值。
盡管這項試驗關(guān)系到人們的生命安全，但由于相關(guān)的校準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范和檢定規(guī)程尚未制定，相關(guān)的量傳系統(tǒng)尚未完善，所以應(yīng)力儀的校準(zhǔn)一直存在問題。
