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玻璃容器内应力检测方法介绍

 

生活中的玻璃瓶容器有很多,如饮料瓶、啤酒瓶、白酒瓶、药瓶等,受内应力的影响,玻璃瓶易破碎。因此,为了控制玻璃容器的质量,把玻璃容器的内应力控制在一定范围内是非常有必要的。在这里,我们主要介绍一下有关玻璃容器内应力的检测方法。

 

玻璃容器

 

什么是内应力?

所谓内应力是指物体由于外因(受力、温度、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。

 

测玻璃制品的内应力的重要性

因为玻璃制品受外界影响多少都会产生内应力,如果内应力过大玻璃制品容易受外界影响破裂,不仅对使用人员造成伤害还会对产品本身造成浪费,因此要把玻璃制品的内应力控制在合适范围内。如何测试玻璃容器的内应力,选用什么样的设备进行测试,一下就是我们具体讲解的内容。

 

玻璃容器内应力检测方法

通常玻璃为各向同性的均质体材料,当有应力存在时,它会表现各向异性,产生光的双折射现象。本法规定了使用偏光应力仪测量双折射光程差,并以单位厚度光程差数值来表示产品内应力大小的测定法。

 

偏光应力仪YSL-03S

 

一、仪器设备

测试玻璃容器内应力用到的设备:YLY-03S偏光应力仪和CHY-B2玻璃瓶壁厚测厚仪

测试选用的YLY-03S偏光应力仪应符合下列技术要求:

1.在使用偏光元件和保护件进行观察时,光场边沿的亮度不小于120 cd/m2。

2.所采用的偏振元件应保证亮场时任何一点偏振度都不小于99%。

3.偏振场不小于85mm。

4.在起偏镜和检偏镜之间能分别置入565nm 的全波片(灵敏色片)及四分之一波片。波片的慢轴与起偏镜的偏振平面成90º。

5.检偏镜应安装成能相对于起偏镜和全波片或四分之一波片旋转,并且有旋转角度的测量装置(度盘格值为1º)。

 

二、测试方法

注意:供试品应为退火后未经其它试验的产品,须预先在实验室内温度条件下放置30分钟以上,测定时应戴手套,避免用手直接接触供试品。

 

1、无色供试品的检验

(1)、无色供试品底部的检验:将四分之一波片置入视场,调整偏光应力仪零点,使之呈暗视场。

(2)、把供试品放入视场,从口部观察底部,这时视场中会出现暗十字,如果供试品应力小,则这个暗十字便会模糊不清。旋转检偏镜,使暗十字分离成两个沿相反方向移动的圆弧,随着暗区的外移,在圆弧的凹侧便出现蓝灰色,凸侧便出现褐色。如测定某选定点的应力值,则旋转检偏镜直至该点蓝灰色刚好被褐色取代为止。绕轴线旋转供试品,找出Z大应力点,旋转检偏镜,直至蓝灰色被褐色取代,记录此时的检偏镜旋转角度,并测量该点的厚度。

2、无色供试品侧壁的检验:将四分之一波片置入视场,调整偏光应力仪零点,使之呈暗视场。把供试品放入视场中,使供试品的轴线与偏振平面成45º,这时侧壁上出现亮暗不同的区域。旋转检偏镜直至侧壁上暗区聚会,刚好完全取代亮区为止。绕轴线旋转供试品,借以确定Z大应力区。记录测得Z大应力区的检偏镜放置角度,并用CHY-B2玻璃瓶壁厚测厚仪分别测量两侧壁原的厚度(记录两侧壁壁厚之和)。

 

2、有色供试品的检验

检验步骤与(1)相同。当没有明显的蓝色和褐色以及玻璃透过率较低时,较难确定检偏镜的旋转终点,深色供试品尤为严重,这时可以采用平均的方法来确定准确的终点。即以暗区取代亮区的旋转角度与再使亮区刚好重新出现的总旋转角度之和的平均值表示之。

 

3、结果计算

δ= T / t =θ×3.14 / t

式中:δ ——供试品的应力,nm/mm;

T ——供试品被测部位的光程差,nm;

t ——供试品被测部位通光处的总厚度,mm;

θ ——检偏镜旋转角度(在测得最大应力时);

3.14 —— 采用白光光源(有效波长约为565nm)时的常数,检偏镜每旋转1º 约相当于光程差3.14nm(T=θ×3.14)。

 

通过以上方法即可测得玻璃容器的内应力,如果发现应力值过大可及时采取有效措施消除或减少应力,在此我们也希望相关生产企业和使用部门重视质量安全问题。

 

济南三泉中石实验仪器有限公司生产的YLY-03S偏光应力仪和CHY-B2玻璃瓶壁厚测厚仪现已应用在多家药包材厂和制药企业,我们也真诚的期待更多地同仁志士与我公司进行技术交流与探讨。

 

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2021-08-09 09:46