基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，包括偏振光出射装置、设置在偏振光出射装置光源输出端的磁光调制装置、设置在磁光调制装置的输出端处的样品固定装置、与样品固定装置相连接的光强接收装置和与光强接收装置相连接的控制终端，偏振光出射装置包括装置壳体、固定在装置壳体内的5兆W激光光源、设置在装置壳体上且处于5兆W激光光源输出线上的聚焦凸透镜体和设置在装置壳体内的起偏器，磁光调制装置包括调制壳体、设置在调制壳体内的高精度调制信号源、功率放大器电路、开关电源和磁光玻璃及螺线管。本实用新型专利技术的结构设置合理，其操作便捷，可有效且快速的实现应力检测，而且其检测精度高，适用性强且实用性好。

High precision measuring device for glass stress based on magneto optic modulation

The utility model discloses a force measuring device of high precision should be based on magneto-optical modulation glass, including polarized light emitting device, set the magneto-optical modulation device, the output end of the light emission device setting control terminal connected device, fixed sample intensity at the output end of magneto optical modulation device and sample fixing device the receiving device is connected with the light intensity and the receiving device in polarized light, polarized light emitting device comprises a device shell, is fixed on the 5 MHz W laser source, casing in the casing and a convex lens focusing 5 MHz W laser source line and is arranged in the casing polarizer, magnetic light modulation device comprises a shell, set in high precision modulation modulation signal source, modulation shell power amplifier circuit, switching power supply and magneto optical glass and solenoid. The structure of the utility model is reasonable, the operation is convenient, the stress detection can be realized effectively and rapidly, and the detection accuracy is high, the applicability is strong, and the practicability is good.

【技术实现步骤摘要】
基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置
本技术属于测量装置
，具体涉及一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置。
技术介绍
玻璃在我们的日常生活中处处可见，而随着科技的进步，玻璃的制造工艺越来越复杂，对生产技术的要求也越高。无论在日常生活中还是工业生产中，使用者对玻璃的质量都有着极高的要求，应力是影响玻璃质量的最重要因素，也是我们分析玻璃产品性能的可靠标准。因此，对应力的精确测量有着不言而喻的重要性。玻璃的应力是一种普遍存在的现象，主要分为热应力、结构应力和机械应力。热应力是在生产过程中因玻璃内部温度变化不均匀而存在，结构应力是玻璃内部化学成分不一致所致，机械应力则因玻璃受外力所致。应力的存在会影响玻璃制品的强度，其中影响最大的是热应力和结构应力。同时，由于应力的集中分布会给玻璃带来一定危害，可能会导致玻璃的断裂，这同样是光学玻璃、玻璃制品、透明塑料制品工业上质量评判的一个重要依据。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种使用稳定性好且适用性强的基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置。实现本技术目的的技术方案是：一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，包括偏振光出射装置、设置在偏振光出射装置光源输出端的磁光调制装置、设置在磁光调制装置的输出端处的样品固定装置、与所述样品固定装置相连接的光强接收装置和与所述光强接收装置相连接的控制终端，所述偏振光出射装置包括装置壳体、固定在装置壳体内的5兆W激光光源、设置在装置壳体上且处于5兆W激光光源输出线上的聚焦凸透镜体和设置在装置壳体内的起偏器，所述磁光调制装置包括调制壳体、设置在调制壳体内的高精度调制信号源、功率放大器电路、开关电源和磁光玻璃及螺线管，所述高精度调制信号源与功率放大器电路相连接，所述开关电源与高精度调节信号源相连接且所述磁光玻璃及螺线管处于光线发出位置。所述样品固定装置包括支架、固定在所述支架上的滑轨、活动设置滑轨上用于固定样品的转盘、在所述转盘上固定有角度传感器、与所述角度传感器相连接的数据处理器和与所述数据处理器相连接的显示器。所述光强接收装置包括STM32微处理器、与所述STM32微处理器相连接的检偏器电路、和与所述STM32微处理器相连接的光电探测器电路，在所述光强接收装置的光源接收端固定有聚焦接收透镜，所述STM32微处理器与所述数据处理器相连接。所述控制终端包括光强值接收与主处理器，与所述主处理器相连接的显示电路、信号平滑与滤波电路、FFT与频谱分析电路、样品检测结果报告打印电路、样品应力值计算电路和波形显示电路。所述高精度调制信号源为直接数字合成的波形信号发生器电路。所述光电探测器为BH1750FVI光强传感电路。本技术具有积极的效果：本技术的结构设置合理，其操作便捷，可有效且快速的实现应力检测，而且其检测精度高，适用性强且实用性好。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中：图1为本技术的结构框图；图2为本技术的波形信号发生器电路图；图3为本技术中功率放大器电路图；图4为本技术中光强传感电路图；图5为本技术中STM32微处理器电路图；具体实施方式(实施例1)图1至图5显示了本技术的一种具体实施方式，其中图1为本技术的结构框图；图2为本技术的波形信号发生器电路图；图3为本技术中功率放大器电路图；图4为本技术中光强传感电路图；图5为本技术中STM32微处理器电路图。见图1至图5，一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，包括偏振光出射装置1、设置在偏振光出射装置1光源输出端的磁光调制装置2、设置在磁光调制装置2的输出端处的样品固定装置3、与所述样品固定装置3相连接的光强接收装置4和与所述光强接收装置4相连接的控制终端5，所述偏振光出射装置1包括装置壳体11、固定在装置壳体11内的5兆W激光光源12、设置在装置壳体11上且处于5兆W激光光源12输出线上的聚焦凸透镜体13和设置在装置壳体11内的起偏器14，所述磁光调制装置2包括调制壳体21、设置在调制壳体21内的高精度调制信号源22、功率放大器电路23、开关电源24和磁光玻璃及螺线管25，所述高精度调制信号源与功率放大器电路相连接，所述开关电源与高精度调节信号源相连接且所述磁光玻璃及螺线管处于光线发出位置。所述样品固定装置3包括支架31、固定在所述支架31上的滑轨32、活动设置滑轨32上用于固定样品的转盘33、在所述转盘33上固定有角度传感器34、与所述角度传感器34相连接的数据处理器35和与所述数据处理器相连接的显示器36。所述光强接收装置4包括STM32微处理器41、与所述STM32微处理器41相连接的检偏器电路42、和与所述STM32微处理器41相连接的光电探测器电路43，在所述光强接收装置的光源接收端固定有聚焦接收透镜，所述STM32微处理器与所述数据处理器相连接。所述控制终端5包括光强值接收58与主处理器51，与所述主处理器51相连接的显示电路52、信号平滑与滤波电路53、FFT与频谱分析电路54、样品检测结果报告打印电路55、样品应力值计算电路56和波形显示电路57。所述高精度调制信号源为直接数字合成的波形信号发生器电路。所述光电探测器为BH1750FVI光强传感电路。BH1750FVI是一种用于两线式串行总线接口的16位数字型光强度传感器集成电路，具有接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性(峰值灵敏度波长典型值:560nm)，光源依赖性弱(适用于激光，白炽灯，荧光灯，卤素灯，白光LED，日光灯)，可输出对应光强的数值，利用它的高分辨率可以探测较大范围的光强度变化(1lx-65535lx)，而后通过I2C总线将数据发送到STM32芯片。磁光调制器中，采用重火石玻璃(维尔德系数约为800)，长度约为10cm，加上自制线圈绕制在磁光玻璃上，约1200匝以保证能够选取合适的调制幅度。本实验需要通过给线圈通入正弦交流信号，本实验系统所采用的函数/任意波形信号发生器采用直接数字合成技术(DDS)，FPGA设计，内部预制多种常用波形，同时也可编辑输出8-bit、256点的自定义任意波形，使用简单方便，信号稳定度高，低失真，具有1瓦功率输出、宽频带的频率测量和计数器等功能。输出信号能够调节幅度和直流偏置。在多次实验中我们发现，以2Hz的正弦波信号作为磁光调制器的调制信号效果最佳，以下是信号源的输出测试图。由于上述信号源功率较小，不足以驱动较大的调制电流，故需加上一个功率放大器。该部分采用TPA3116D2作为核心，采用桥接方式，最高输出功率可达100W(双通道)，从而将信号源输出的正弦波信号提升到适宜的带负载能力及调制电流值。TPA3116D2采用32引脚HTSSOP封装，宽电压范围：4.5V～26V，高达1.2MHz开关频率，高效D类操作，大于90％的功率效与低空闲损失组合在一起大大减少了散热片尺寸，且具有集成的自我保护电路包括过压、欠压、过热、DC检测、和带有错误报告的短路保护，信噪比为100db，为整体实验装置提供出色的功率放大功能。本技术具有积极的效果：本技术的结构设置合理，其操作便捷，可有效且快速的实现应力检测，而且其检测精度高，适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，包括偏振光出射装置、设置在偏振光出射装置光源输出端的磁光调制装置、设置在磁光调制装置的输出端处的样品固定装置、与所述样品固定装置相连接的光强接收装置和与所述光强接收装置相连接的控制终端，其特征在于：所述偏振光出射装置包括装置壳体、固定在装置壳体内的5兆W激光光源、设置在装置壳体上且处于5兆W激光光源输出线上的聚焦凸透镜体和设置在装置壳体内的起偏器，所述磁光调制装置包括调制壳体、设置在调制壳体内的高精度调制信号源、功率放大器电路、开关电源和磁光玻璃及螺线管，所述高精度调制信号源与功率放大器电路相连接，所述开关电源与高精度调节信号源相连接且所述磁光玻璃及螺线管处于光线发出位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，包括偏振光出射装置、设置在偏振光出射装置光源输出端的磁光调制装置、设置在磁光调制装置的输出端处的样品固定装置、与所述样品固定装置相连接的光强接收装置和与所述光强接收装置相连接的控制终端，其特征在于：所述偏振光出射装置包括装置壳体、固定在装置壳体内的5兆W激光光源、设置在装置壳体上且处于5兆W激光光源输出线上的聚焦凸透镜体和设置在装置壳体内的起偏器，所述磁光调制装置包括调制壳体、设置在调制壳体内的高精度调制信号源、功率放大器电路、开关电源和磁光玻璃及螺线管，所述高精度调制信号源与功率放大器电路相连接，所述开关电源与高精度调节信号源相连接且所述磁光玻璃及螺线管处于光线发出位置。2.根据权利要求1所述的基于磁光调制的玻璃应力高精度测量装置，其特征在于：所述样品固定装置包括支架、固定在所述支架上的滑轨、活动设置滑轨上用于固定样品的转盘、在所述转盘上固定有角度传感器、与所述角度传感器相连接的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：马剑涛，林立，刘楚彦，许伟鑫，林跃裕，吴永波，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：新型
国别省市：广东,44