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玻璃平板厚度测量的实验研究

更新时间:2016-07-05

随着科学技术的不断发展,各种各样的玻璃平板进入了人们的生活。玻璃是建材行业的支柱性产品之一,其中应用最为广泛的就是平板玻璃。目前,玻璃平板已被运用于建筑[1]、光电[2]、医疗[3]、环境艺术设计[4]等诸多领域。玻璃厚度是玻璃产品质量的一项重要标准,因此对于玻璃平板厚度检测的要求也越来越高。现有的测量玻璃平板厚度的方法大致分为接触式和非接触式[5]两种。目前国内大多数玻璃生产企业仍然采用传统的接触式测量仪器来测量玻璃厚度,但是这种测量方法的采样过程以及精度方面都存在一定的问题。而常见的非接触式测量方法有电容式[6]、光学测量[7]等。其中光学测量在实验过程中可避免因表面不光滑带来的测量结果不准确以及因为探头接触凹凸表面带来的磨损问题,测量结果更为精确、可靠。

本文针对一种光学测量的方法测量玻璃平板的厚度进行了实验研究。运用白光干涉[8]的原理,采用步进电机控制精密平移台的移动来测量玻璃平板厚度。除了表面光滑的玻璃平板厚度的测量,对于表面不光滑的物体也可以采用这种方法。

看得出来,蒙古语的“ ” 在这个例句里(在“”的 词干上缀以过去时‘’表示“说”这个行为的过去时),失去了独立的意义,而是辅助表明前面的“”(说)这个动词的行为状态,即蒙古语的动词“进行体”。上例中元代白话文的“有”和青海汉话的“有”一脉相承,其前都有一个动词,不论在表示词汇意义方面,还是在表示语法意义方面,都和蒙古语一致。又如:

1 测量光路与原理

测量光路为泰曼-格林干涉测量系统[9],光源采用低相干的LED光源,其中心波长为633 nm,实验光路图如图1所示:

图1 平板厚度测量原理光路图

被测玻璃平板固定在载物台上,步进电机与载物台相连接。白光光源射入分光棱镜中,其中一束光线投射到参考镜R,为参考光,另一束光线投射到被测玻璃平板的表面,为测试光。当两束光线分别被待测样品和参考镜反射再次通过分光棱镜时,参考光与测试光相遇叠加,叠加后的信息经过成像透镜会聚到CCD上形成图像。而基于白光干涉测量的原理,当参考光与测试光之间的光程差几乎为0时,两者叠加将形成干涉现象。

[4] 陈鑫.平板玻璃在环境艺术设计中的应用[J].产业与科技论坛,2011,10(18):198-198.

实验中选取了一块标称厚度为5 mm的玻璃制成的玻璃平板作为待测样品,玻璃折射率为1.516 30。实验中光束口径约10 mm,步进电机的进动步长设为1 μm,采集了12 000幅图像,其中玻璃平板前表面与后表面分别产生的干涉图如图3所示,两个条纹发生了一定角度的旋转,表明玻璃平板前后表面之间具有一定的锲角。图4为所有12 000幅图像的中点位置的光强与图像序列之间的对应关系,可以很明显的观察到两个光强发生急剧变化的位置,这两个位置分别对应着玻璃平板前表面与参考面发生干涉的图像序列以及后表面与参考光发生干涉的图像序列,将这两个位置进行的局部细节放大,如图5所示,可见光强的变化与图2的仿真图相似。

近日,国家医疗保障局印发了《关于将17种抗癌药纳入国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录乙类范围的通知》,并同步确定了这些药品的医保支付标准。

(1)

实验过程中通过CCD相机采集到序列图像,读出所有序列图像上某个相同坐标点的全部光强信息,因光源具有一定的波长带宽,则理论上可得到如图2所示的光强信息分布图:

图2 对应坐标点光强与图像序列之间的对应关系

平均光学厚度除以玻璃材料的折射率1.516 30,可得该玻璃平板样品的平均几何厚度为5.016 9 mm,与标称厚度之间的误差为0.34%。

2 实验数据

d=(XB-XA)/n

图3(a)

图3(b) 图3 (a,b)玻璃平板前后表面分别形成的干涉条纹图

图4 图像中点光强与图像序列之间的对应关系图

图5(a)

图5(b) 图5 (a,b)干涉位置的局部放大图

在图像中选取一系列的坐标点,找出它们的各自干涉极值位置,如表1所示。通过多次测量取平均值的方法,可以计算玻璃平板的平均光学厚度。

光强的两个极值位置,代表了前后两次干涉发生的位置,因此两次位置之差即为玻璃平板在该坐标点上前后之间的光学厚度,进而可以得到该玻璃平板的厚度。

1 一组对应坐标点的干涉极值位置

坐标(x=87)Y=100Y=105Y=110Y=115Y=120Y=125Y=130Y=135Y=140Y=145前极值序列1499149914981498149714971497149515011501后极值序列9101910491039107910591049108910891079106光学厚度/mm7.6027.6057.6057.6097.6087.6077.6117.6137.6067.605平均光学厚度/mm7.6071

3 结 论

[2] 彭寿,张冲.平板玻璃在光电显示领域的应用与发展趋势[J].中国玻璃,2012(2):3-8.

参考文献

首先,商务公司十分注重产品质量,将其作为公司发展之根本,尤其在教科书印刷方面,要求零差错,所谓零差错,就是不能有一本不合格品。这虽然让商务人“压力山大”,但正是这份压力,让公司从软硬件发力,提升专业水平,把控质量。

[1] 申荣. 浅析平板玻璃在建筑中的应用[J].建筑知识:学术刊,2011:272-273.

本文在泰曼-格林干涉测量系统中,采用短相干光源,组成白光干涉测量系统,并分析了利用白光干涉测量技术进行的平板玻璃厚度测量的原理,采用步进电机控制参考面进行移动,通过测量平板玻璃前后表面分别与参考面产生干涉时的位置之差,计算出玻璃的光学厚度,并进而根据玻璃的折射率,求出其几何厚度。实验经过多个坐标点的数据计算,求取平均值的方法,得到的较高的测量精度。主要来源于图像选取点的位置读数,若减小步进电机的进动步长,则可相应提高测量的精度。该方法可在测量透明物体厚度领域得到更为广泛的运用,若待测物体几何厚度较大,则需要采用大景深光学系统。

Case1.G=,此时G内幂零,由定理5可知若m≥2,P∗(G)连通且diam(P∗(G))≤4;若m=1,由定理6的证明可知CP(Q)=1,再利用定理5可知真幂图P∗(G)不连通且连

[3] 王军,阎承斌,沈正海,等.有机玻璃在医疗领域中的应用与注意事项[J].医疗装备,2008,21(1):17-18.

根据上述白光泰曼-格林干涉测量系统的结构与工作原理[10],当步进电机带动载物台沿着主光轴方向进行移动时,经过待测玻璃平板前表面和后表面反射回去的光将依次与参考光发生干涉。两次干涉现象之间步进电机移动的距离为玻璃平板的光学厚度,若已知玻璃的折射率,则可以确定玻璃的几何厚度[11]。若参考面与玻璃平板前后表面分别产生干涉时步进电机所对应的位置分别为XaXB,已知玻璃材料的折射率为n的前提下,可得玻璃平板前后表面之间的几何厚度为:

辽宁省博物馆收藏敦煌写本百余件,主要为历年征集收购所得,其中包括吴士鉴旧藏,内容多为汉文佛典,间有回鹘文写本。日本大谷探险队成员橘瑞超和吉川小一郎所获敦煌汉藏文写本700余件,曾保存于旅顺博物馆。1954年,文化部将620件移交北京图书馆收藏。目前旅顺博物馆仅存9件供陈列展览之用的写经,以及一件再发现的《坛经》。

赛珍珠女士(Pearl S.Buck)将中国名著《水浒传》的书名译为《All Men Are Brothers》,单从字面看觉得该翻译没有表达出原著的意图,但是译者考虑到无法用“water”直译“水”,“浒”指“水边,离水稍远的岸上陆地”(waterside),“传”可译为“novel”,如果只是将中文对应的英文串联起来则毫无意义。因此,译者有意识地误译让外国读者从书名也可以猜测出该著作有关侠义之事。

[5] 王仁洲,杨涛.迈克耳逊干涉仪旋转样品法测量透明玻璃厚度[J].物理实验,2014(11):24-26.

[6] 王兴英,常旭光.电容传感式玻璃厚度测量仪[J].传感器与微系统,1995(2):29-33.

[7] 孙峰.玻璃厚度在线测量系统的研制[D].大连理工大学,2013:31-37.

由于果树在实际的自然生长过程当中,其树冠会愈加浓郁,如果此时不能够对果树进行修剪,果树的树冠及枝条必然会遮挡光照,并且造成通风不畅,这种情况必将导致病虫害滋生,与此同时造成果实的产量及质量严重降低。因此,在果树的幼苗时期,对幼树的树枝及树冠等进行合理的修剪,可以促进幼树迅速的长出更多的树枝、树冠等,增加了果树的光照范围,促进果树如期成长并结出果实。对果树进行定期科学合理的修剪,可以维持果树良好的树体结构,促进果树迅速的增长,进而有效保证果实的整体质量有所提升。

[8] 陈慧芳,严惠民,施柏煊.白光干涉法测量金属箔厚度[J].仪器仪表学报,2003,24(z2):19-20.

[9] 张海峰.泰曼-格林干涉仪CCD实时图像采集系统的研制[J].中国原子能科学研究院年报,2006(1):176-176.

[10] 周俊勇.通过改变玻璃厚度研究白光相干性[J].大学物理实验,2014(3):40-43.

[11] 万伟.迈克尔逊干涉仪测透明介质厚度及折射率[J].大学物理实验,2013(5):22-24.

谈晗芝,郗晓倩,陈洁,刘洋,左芬
《大学物理实验》 2018年第02期
《大学物理实验》2018年第02期文献

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