一、玻璃表面应力仪基本参数及使用范围

1. 基本参数

1) 测量范围  0～150MPa

2) 度盘刻值  1°

刻度范围  360°

3) 精度  ±5MPa

4) 激光光源  波长 635nm

功率 10mw

2. 使用范围

玻璃表面应力仪用于检测钢化玻璃的表面应力。由于它是采用 GASP 法的工作原理进行测量的，对于表面应力值不是钢化玻璃具有测量精度。因此它适用于建筑上使用的半钢化玻璃的表面应力检测。

二、玻璃表面应力仪工作原理

仪器使用全反射棱镜，它的折射率大于被测的玻璃。当光线以临界角进入被测玻璃时，

便可产生全反射，即光线可沿玻璃表面传播，并可能再以临界角反射回来。当光线沿玻

璃表面传播时，由于玻璃表面的应力，使光线在传播过程中产生双折射。

GASP 法的测量原理：

1. 棱镜分为光线进入部分和光线射出部分，这两部分用金属隔板隔开。在这种情况下，

反射出来的光线由于被测玻璃的表面应力形成了与光线路程成正比的程差线性分

布光场。

2. 仪器使用了石英补偿器，这是一种用天然石英石制成的楔形光学元件。用它可以产生在另一个方向上的程差线性分布光场。由于这两个方向上程差分布的叠加，在视场中就出现了倾斜的黑色干涉条纹。被测玻璃的表面应力值与视场中干涉条纹的倾

斜角的正切函数成正比。因此，通过对干涉条纹倾斜角的测量就可以计算出玻璃的

表面应力值。

三、仪器的光学系统和结构

1. 光学系统（见图一）

2. 仪器结构（见图二）

仪器的结构主要分为三个部分：

1) 基座：基座的是组合棱镜和反光镜。组合棱镜固定在基座上，它是由进光

棱镜，出光棱镜和光线隔板组成的。反光镜可以通过在基座侧面的搬手来调整

角度。基座上面是燕尾槽导轨，用来安装光源部件和测量部件，它们可以在导

轨上移动调节和固定。

2) 光源部件：光源是能发出单色性很好的红光的激光器，它射出的线状光线的方

向是经过严格调整好的。光源座可以通过在侧面的搬手来调整光线的入射角度，

使光线达到全反射角度的要求。

3） 测量部件：在它的下方是石英补偿器，补偿器可以从两个方向插入槽内。在它

的上方时测角用的轴系和度盘，在轴系的中央是观测用的光学系统。这部分包

括观测干涉条纹用的目镜和物镜，以及在它们下方向的双平行刻线分划板。