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光彈儀是建立在光彈性法基礎(chǔ)上的光學(xué)測(cè)量?jī)x器
光彈性法是一種光學(xué)應(yīng)力測(cè)量方法。它利用具有雙折射性能的透明材料制作成與實(shí)際工程結(jié)構(gòu)、部件或零件幾何形狀相似的模型，并在模型上施加與實(shí)際部件相似的載荷，根據(jù)光彈性條紋即可計(jì)算模型邊界和內(nèi)部各點(diǎn)的應(yīng)力，再由相似理論換算成原件上的應(yīng)力，其精度能滿足工程設(shè)計(jì)的要求。光彈性法可以測(cè)量幾何形狀與載荷條件較為復(fù)雜的構(gòu)件應(yīng)力，特別是可測(cè)量其它方法難以解決的應(yīng)力集中及內(nèi)部應(yīng)力問題。因而，受到學(xué)術(shù)和工程領(lǐng)域的青睞。
光彈儀是利用光彈性法建立在某些有應(yīng)力的透明材料具有人為雙折射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，使應(yīng)力的測(cè)量轉(zhuǎn)化為光學(xué)的測(cè)量?jī)x器。當(dāng)一束自然光通過起偏鏡后得到平面偏振光。它垂直透射一受載荷的平面模型時(shí)，將沿著一點(diǎn)上的兩主應(yīng)力σ1和σ2 方向分解成兩束速度不同的平面偏振光，通過模型后，產(chǎn)生一相對(duì)光程差△。實(shí)驗(yàn)證明，光程差與該點(diǎn)的主應(yīng)力差成正比，與模型的厚度成正比。因此，得到應(yīng)力光性定律如下: △=Cδ(σ1-σ2) 式中 C -應(yīng)力光學(xué)系數(shù) δ-模型厚度 具有相對(duì)光程差△的上述兩束偏振光，通過檢偏鏡后，發(fā)生干涉。當(dāng)檢偏鏡與起偏鏡的偏振軸互相正交時(shí)，干涉后的光強(qiáng)度Ⅰ為 式中 λ-光的波長(zhǎng) θ-主應(yīng)力與偏振軸之間的夾角 因此，將出現(xiàn)兩類光強(qiáng)度為零的干涉條紋，也就是等差線和等傾線。
數(shù)字化光彈儀由漫射光源、偏光系統(tǒng)、四分之一波片系統(tǒng)自動(dòng)步進(jìn)加力架和CCD及鏡頭（可更換）組成。起偏鏡和檢偏鏡可以同步回轉(zhuǎn)，兩套四分之一波片也可以同步回轉(zhuǎn)，同時(shí)該偏光片及四分之一波片也能同步旋轉(zhuǎn)。從而滿足進(jìn)行相移測(cè)量等差線、等傾線、倍增等數(shù)字化功能。
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