Fsm-6000X玻璃應(yīng)力儀結(jié)構(gòu)、工作原理、優(yōu)勢(shì)解析

一、核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1. 光學(xué)系統(tǒng)

• 多波段光源：集成 LED 365nm（紫外）、596nm（可見(jiàn)光）、790nm（紅外）三種波長(zhǎng)光源，覆蓋不同強(qiáng)化工藝需求。例如，紫外光適用于二次強(qiáng)化玻璃（如 NaNO3+KNO3 工藝），紅外光可穿透更深層應(yīng)力層（DOL 測(cè)量范圍達(dá) 200μm）。

• 新型棱鏡組：采用高折射率玻璃棱鏡（如 S-LAL-10，ND=1.72），配合抗污染設(shè)計(jì)，避免傳統(tǒng)浸液式棱鏡易受液體污染的問(wèn)題。棱鏡尺寸為 7×12mm，確保光程穩(wěn)定。

• 偏振與補(bǔ)償模塊：包含起偏器、1/4 波片和檢偏器，通過(guò)調(diào)節(jié)偏振光相位差實(shí)現(xiàn)應(yīng)力雙折射效應(yīng)的量化分析。電子式調(diào)光替代傳統(tǒng)光學(xué)濾光片，提升波長(zhǎng)切換速度和穩(wěn)定性。

2. 機(jī)械與電控系統(tǒng)

• 樣品臺(tái)：支持 10×10mm 以上平板玻璃，通過(guò)高精度載物臺(tái)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)定位。選配件包括自動(dòng)滴液裝置（浸液法）和厚度測(cè)量模塊，可無(wú)縫對(duì)接生產(chǎn)線。

• 探測(cè)器與信號(hào)處理：采用 CCD 相機(jī)或光電二極管陣列，實(shí)時(shí)捕捉干涉條紋變化。內(nèi)置 FPGA 芯片實(shí)現(xiàn)快速傅里葉變換（FFT）和條紋分析，數(shù)據(jù)傳輸至 PC 端進(jìn)行可視化處理。

• 控制單元：搭載 Windows 10 系統(tǒng)的專用 PC，運(yùn)行 FsmX 軟件，支持多語(yǔ)言界面、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（CSV/Excel 格式）及 OK/NG 自動(dòng)判定。

二、工作原理解析

1. 光彈性效應(yīng)與雙折射

• 原理基礎(chǔ)：當(dāng)偏振光通過(guò)應(yīng)力玻璃時(shí)，因光彈性效應(yīng)產(chǎn)生雙折射，導(dǎo)致兩正交偏振光的光程差 Δ。通過(guò)測(cè)量 Δ 可計(jì)算應(yīng)力值 CS=Δ/(B?d)，其中 B 為光彈性常數(shù)，d 為玻璃厚度。

• 應(yīng)力層深度（DOL）：利用不同波長(zhǎng)光的穿透能力差異，通過(guò)條紋級(jí)數(shù)變化反演應(yīng)力隨深度的衰減曲線。例如，紅外光（790nm）可檢測(cè)深層應(yīng)力（DOL 達(dá) 200μm），而紫外光（365nm）對(duì)表層應(yīng)力更敏感。

2. 測(cè)量流程

1. 樣品準(zhǔn)備：將玻璃置于樣品臺(tái)，滴加折射率匹配液（如 ND=1.72 浸液），確保光垂直入射。

2. 光源選擇：根據(jù)玻璃類型（如鋰鋁硅玻璃、二次強(qiáng)化玻璃）自動(dòng)切換光源組合（如 365nm+596nm）。

3. 條紋分析：通過(guò)旋轉(zhuǎn)檢偏器，觀察干涉條紋的移動(dòng)方向和級(jí)數(shù)，計(jì)算主應(yīng)力方向及大小。軟件自動(dòng)生成應(yīng)力 - 深度分布曲線（如高斯擬合）。

4. 數(shù)據(jù)輸出：結(jié)果包括 CS 值、DOL、應(yīng)力分布圖表及歷史趨勢(shì)分析，支持與 MES 系統(tǒng)對(duì)接。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與行業(yè)價(jià)值

1. 高精度與可靠性

• 測(cè)量精度：CS 精度 ±20MPa，DOL 精度 ±5μm，遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如 JC/T 977-2005 要求 CS±30MPa。

• 校準(zhǔn)機(jī)制：標(biāo)配標(biāo)準(zhǔn)玻璃片（如康寧大猩猩玻璃），支持設(shè)備自校準(zhǔn)，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

2. 智能化與自動(dòng)化

• 多模式測(cè)量：支持連續(xù)測(cè)量（自動(dòng)判別 OK/NG）、單次測(cè)量及手動(dòng)模式，適應(yīng)不同生產(chǎn)場(chǎng)景。例如，手機(jī)玻璃產(chǎn)線可配置自動(dòng)滴液系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)每分鐘 3 片的檢測(cè)效率。

• 雙光源數(shù)據(jù)庫(kù)：針對(duì)鋰鋁硅雙強(qiáng)玻璃，內(nèi)置工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)選擇工藝類型（如 K + 離子交換次數(shù)）直接調(diào)用預(yù)設(shè)算法，減少人工干預(yù)。

3. 廣泛適用性

• 材料兼容性：覆蓋化學(xué)強(qiáng)化（KNO3、NaNO3 等）、物理強(qiáng)化玻璃，以及微晶玻璃、UTG 超薄玻璃（厚度 30μm。

• 行業(yè)應(yīng)用：在手機(jī)蓋板（華為、OPPO）、車載玻璃（福耀）、建筑幕墻（信義玻璃）等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)檢測(cè)，客戶包括藍(lán)思科技、伯恩光學(xué)等頭部企業(yè)。

4. 技術(shù)革新

• 電子式調(diào)光：替代傳統(tǒng)濾光片，波長(zhǎng)切換響應(yīng)時(shí)間 < 10ms，減少機(jī)械磨損。

• 抗污染設(shè)計(jì)：新型棱鏡結(jié)構(gòu)避免浸液滲入光學(xué)腔，維護(hù)周期從每月一次延長(zhǎng)至半年。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 手機(jī)玻璃：檢測(cè)康寧 GG7、UTG 折疊屏玻璃的 CS（400-800MPa）及 DOL（20-50μm），確保抗跌落性能。

2. 車載玻璃：分析夾層玻璃的應(yīng)力分布，優(yōu)化 PVB 膠片與玻璃的結(jié)合強(qiáng)度，提升安全性。

3. 光伏玻璃：測(cè)量鍍膜玻璃的表面壓應(yīng)力，監(jiān)控光伏組件長(zhǎng)期可靠性。

五、與競(jìng)品對(duì)比

總結(jié)

1. 高精度：滿足 5G 手機(jī)、折疊屏等柔性玻璃的嚴(yán)苛檢測(cè)需求。

2. 高效率：自動(dòng)化流程適配大規(guī)模生產(chǎn)，降低人力成本。

3. 技術(shù)前瞻性：雙光源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)功能為新型玻璃（如鋰鋁硅、UTG）提供定制化解決方案。