CN204831656U - 便携式玻璃应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式玻璃应力检测装置，包括起偏器，检偏器，遮光板和连接构件；所述的起偏器，包括光源、均光板和起偏片；所述的检偏器，包括观察窗和检偏片；所述的连接构件，以可拆卸方式将所述的起偏片和所述的检偏片连接，且所述的起偏片所在平面与所述的检偏片所在平面具有夹角；所述的遮光板，数量为两个，以可拆卸方式连接于所述起偏片和检偏片，用于固定起偏片和检偏片所形成的夹角，在所述的遮光板、起偏片和检偏片之间形成测试空间；所述遮光板由不透光材质制成；所述的光源提供的入射光先后经过均光板和起偏片后照射到被测试玻璃，经过玻璃的反射或者透射后，经过检偏片形成光斑图像并被图像采集器所采集。

Description

便携式玻璃应力检测装置

技术领域

本实用新型涉及玻璃检测和玻璃幕墙现场领域，尤其涉及一种便携式玻璃应力检测装置。

背景技术

在建筑和家用品中，钢化玻璃的自爆现象时有发生，甚至造成灾难性的后果，其中高空玻璃幕墙自爆引起的灾难后果最为严重。因此，钢化玻璃幕墙的现场检测对公共安全极为重要。造成玻璃自爆的原因有很多，而造成钢化玻璃自爆的最重要的原因就是钢化玻璃应力变化，有效的检测钢化玻璃应力可以大大减少钢化玻璃的自爆现象，因此钢化玻璃应力的检测应该引起人们的重视。

现有的玻璃应力检测装置，一般是利用偏振光通过有应力的玻璃时，形成二束相互垂直且传播速度不同的光束，通过测量两光束的光程差来计算得到玻璃的应力。现有的玻璃应力检测装置在具体结构上，主要包括起偏部分和检偏部分，其中，起偏部分主要用于向被测试玻璃提供偏振光，而检偏部分则用于接收并检测来自于被测试玻璃的偏振光，并通过对接收到的偏振光的光学参数的处理来实现对被测试玻璃应力的测试。现有技术中的玻璃应力检测装置主要有反射式和透射式两种方式，所述的反射式是指起偏部分和检偏部分处于被测试玻璃的同侧，而所述的透射式是指起偏部分和检偏部分分别处于被测试玻璃的两侧。现有技术中的任何一种玻璃应力检测装置只能进行反射式检测或者透射式检测，不能根据被测试玻璃的具体情况灵活选择反射式检测或者透射式检测。而现实的情况是，玻璃幕墙一般使用在高层建筑，其检测环境往往要求携带的设备轻便，并且根据不同的检测条件需要同时采用透射式和反射式检测，检测方式更换频繁。因此，检测时，必须同时携带透射式玻璃应力检测装置和反射式玻璃应力检测装置两种装置。这给在高层幕墙在线检测上带来诸多不便，而且应用上受到了一定的限制。

为了解决这一问题，有关人员开始了对透射反射两用玻璃应力检测装置的研究，有关报道中提到透射反射两用装置主要包括起偏器、检偏器和连接二者的立板，通过旋转起偏器和立板来实现起偏器与检偏器的垂直与平行，垂直时起偏器镶嵌于立板中，结构复杂，在做透射式检测时需要起偏器与检偏器相互平行，中间连接有立板的起偏器和检偏器只能对玻璃的边缘进行透射式检测，很多时候是需要分别拆掉立板与起偏器和检偏器，拆卸会比较复杂；反射式检测时会有外部光线进入造成对检测结果的干扰。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种便携式玻璃应力检测装置，通过设置可以分离和组合的起偏器和检偏器，实现方便的在透射式检测和反射式检测中的切换，从而更加适于实用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，包括起偏器，检偏器，遮光板和连接构件；

所述的起偏器，包括光源、均光板和起偏片；

所述的检偏器，包括观察窗和检偏片；

所述的连接构件，以可拆卸方式将所述的起偏片和所述的检偏片连接，且所述的起偏片所在平面与所述的检偏片所在平面具有夹角；

所述的遮光板，数量为两个，以可拆卸方式连接于所述起偏片和检偏片，用于固定起偏片和检偏片所形成的夹角，在所述的遮光板、起偏片和检偏片之间形成测试空间；所述遮光板由不透光材质制成；

所述的光源提供的入射光先后经过均光板和起偏片后照射到被测试玻璃，经过玻璃的反射或者透射后，经过检偏片形成光斑图像并被图像采集器所采集。

进一步的，所述的夹角为80-100°。

进一步的，所述的起偏片和所述的检偏片外轮廓形状相同。

进一步的，所述测试空间为三棱柱形，其横截面为等腰直角三角形。

进一步的，所述光源为LED光源。

进一步的，所述图像采集器为观察窗、照相机或图像扫描仪；所述观察窗上形成的光斑通过肉眼直接观察，所述图像扫描仪与计算机相连，连接方式为有线连接或无线连接。

进一步的，所述起偏器和检偏器边缘均固定有固定边框。

进一步的，所述的夹角为90°。

进一步的，所述的连接构件为轴和轴套，所述轴和轴套分别固定在所述起偏器和检偏器的固定边框上，通过轴和轴套的组合与分离来完成起偏器和检偏器的连接与拆卸。

进一步的，所述便携式玻璃应力检测装置与爬行装置相连接，所述爬行装置可拆卸的连接在所述起偏器上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型申请便携式玻璃应力检测装置中包括遮光板，其中遮光板可以起到固定起偏器和检偏器的作用，检测时不会造成因为夹角的改变而影响检测结果；在进行反射式检测时不会因为外部光线的进入而造成检测结果的偏差。

本实用新型申请便携式玻璃应力检测装置通过连接构件直接将起偏器和检偏器连接，小巧灵活，重量轻，操作更方便，现场检测适用性高，适合高空幕墙现场检测、玻璃产品出厂前检查等；将本实用新型玻璃应力监测装置采用胶带或胶将起偏器和检偏器直接粘到一起可以降低装置的成本，还可以使装置拆卸简便，实现透射式与反射式两种检测方式的转换也更为方便；遮光板可以遮光来防止外部光线对检测结果的影响，遮光板为直角三角形可以简单准确地实现起偏器和检偏器的夹角为直角，无需进行测量角度；配合图像扫描仪和计算机，实现图像远程传输；与爬行装置连接，实现高层幕墙外非人员操作，更加安全。

本实用新型玻璃应力监测装置可应用于高层建筑幕墙的现场检测，而不局限于实验室或者单片玻璃的检测；更强调幕墙的缺陷、应力集中的检测，而钢化玻璃应力检测是其中一项功能。

下面结合附图对本实用新型便携式玻璃应力检测装置作详细说明。

附图说明

图1为本实用新型便携式玻璃应力检测装置结构图。

图2为本实用新型便携式玻璃应力检测装置透射式结构图。

图3为本实用新型便携式玻璃应力检测装置中起偏器横截面示意图；

图4为本实用新型便携式玻璃应力检测装置中检偏器的横截面示意图；

图5为本实用新型便携式玻璃应力检测装置中爬墙装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的基本原理是通过起偏器发射出的光线照射到要检测的玻璃上，产生的反射光或透射光进入检偏器后在图像采集装置上形成光斑图像来测定被测玻璃应力。

实施例1

图1为本实用新型便携式玻璃应力检测装置结构图，如图1所示，将起偏器2和检偏器4通过连接构件3进行连接；图2为本实用新型便携式玻璃应力检测装置透射式结构图；

图3为本实用新型检测装置中起偏器2的横截面示意图，如图3所示，起偏器2是由起偏片201、均光板202和白光源203通过不锈钢边框固定在一起构成的；本实施例采用的起偏片201为偏振片，偏振片有一个特定的方向，与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行于该方向的光振动分量通过，这一方向称为透振方向；从而获得线偏振光；均光板202以光学级塑料板材为基材，使光线在化学颗粒和树脂之间不断折射、反射和散射，科学的调整光传播方向，从而均光板具有高透光率和良好的光扩散效果，本实施例中采用均光板可以使白光源203发出的光线均匀的到达起偏片201上，保证了光源的均匀稳定，从而保证了检测结果的可靠性。

图4为本实用新型检测装置中检偏器4的横截面示意图，如图4所示，检偏器4是由观察窗401和检偏片402通过不锈钢边框固定在一起构成的，这样通过不锈钢边框固定可以使拆卸方便又能防止生锈，保证转动的灵活性。

其中连接构件采用铰链连接，铰链连接可以使起偏器2和检偏器4转动和拆卸方便，所述起偏器2和检偏器4的夹角为90°；

铰链连接的圆柱销301和销孔302分别直接焊接在起偏器2和检偏器4的边框上，方便起偏器2和检偏器4的铰链连接，转动起偏器2和检偏器4至二者垂直，圆柱销301两端设置有内螺纹，所述第一遮光板101和第二遮光板202的直角顶点处分别设有与所述圆柱销301两端内螺纹孔径一致的圆孔，将起偏器2和检偏器4链接后，将所述第一遮光板11的直角顶点的圆孔与所述圆柱销的一端的螺纹孔对齐，用与其配合使用的螺钉固定但不锁死，在平面内转动所述第一遮光板11，使其两条直角边分别与起偏器2和检偏器4一端对齐后，用胶带粘贴固定，然后将螺钉锁死，这样节约了固定成本，拆卸也很方便；所述第二遮光板12固定在所述起偏器2和检偏器4的另一端，连接方式与所述第一遮光板11连接方式相同；遮光板不透明，可以防止外侧光线进入影响检测结果。

在通过折射光检测玻璃应力时，将便携式玻璃应力检测装置倒扣在待测玻璃上，即遮光板的直角边与待测玻璃表面接触，从侧面看，起偏器2、检偏器4和待测玻璃形成等腰直角三角形，起偏器2发出的光线通过待测玻璃反射后进入检偏器4，观察者通过检偏器的观察窗来观察光线判断待测玻璃应力是否发生变化。

在通过透射光检测玻璃应力时，拆开所述铰链连接、第一遮光板11和第二遮光板12，将待测玻璃放置在起偏器2与检偏器4之间且三者平行，通过透射光来检测待测玻璃应力，在检偏器4所在平面转动检偏器4，直到看到最清晰应力光斑，以此通过观察窗检查玻璃透射光线；本实施例检测装置仅用到起偏器2和检偏器4，且二者不需要连接，结构简单，操作方便。

作为优选，白光源203采用均匀的LED板，所用LED板与起偏片201和均光板202大小相等形状相同，LED光源就是发光二极管(LED)为发光体的光源，LED光源具有发光效率高，光源稳定，使用寿命长的优点；发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒；LED板上均匀的固定有发光二极管，光源稳定，使检测结果更加准确可靠；观察窗401选用玻璃材质，玻璃材质透明度高，可以保证偏振光通过检偏片402后更清楚的被观察到，保证了检测结果的真实可靠，外侧安装有图像扫描仪，所述图像扫描仪与计算机相连接，将所述图像扫描仪获得的数据通过有线连接传输到所述计算机上，这样方便了光线的观察和分析，避免了人眼观察的误差，使得检测结果更加准确可信。

实施例2

如图1所示，起偏器2和检偏器4的尺寸设计为60cm×30cm，用普通合页将二者连接，转动起偏器2和检偏器4使二者夹角为90°，然后使用等腰直角三角遮光板安装在两端并粘贴固定；将检测装置的开口部分朝下与玻璃表面平行放置，接LED板的电源，LED板发出的光透过均光板202和起偏片201后与玻璃成45°夹角照射到玻璃表面，光线通过待测玻璃表面反射后的光线通过检偏片402后进入观察窗401，观察者通过观察窗401观察，检查玻璃应力。

实施例3

将起偏器2和检偏器4通过胶带粘贴连接，所述起偏器2与检偏器4的夹角为90°^，如图3所示，起偏器2是由起偏片201、均光板202和白光源203通过塑料边框固定在一起构成的；如图4所示，检偏器4是由观察窗401和检偏片402通过塑料边框固定在一起构成的，这样通过塑料边框固定可以使胶带粘贴更容易也更牢固，也使装置更加轻便；第一遮光板11的直角顶点固定在所述起偏器2和检偏器4的夹角顶点处，两条直角边分别与起偏器2和检偏器4一端对齐后，用胶带粘贴固定，这样节约了固定成本，拆卸也很方便；然后将起偏器2和检偏器4相接触的边通过胶带粘贴固定，再将第二遮光板12固定在所述起偏器2和检偏器4的另一端，连接方式与所述第一遮光板11连接方式相同；遮光板为黑色不透明，可以防止外侧光线进入影响检测结果。

通过折射光检测玻璃应力时与实施例1的使用方法相同。

通过透射光检测时与实施例1的不同之处在于起偏器2和检偏器4的拆卸只需除去粘贴的胶带即可，其他操作与实施例1相同。

实施例4

本实施例中起偏器2和检偏器4的设计与实施例1的不同之处在于，检偏器的白光源203、均光板202和起偏片201不是通过边框固定的，而是直接将白光源203、均光板202和起偏片201的边缘用胶带粘贴；检偏器观察窗401和检偏片402也通过胶带将边缘粘贴固定；这样的固定方式不但节省了成本而且使装置更加轻便；

起偏器2和检偏器4是大小相等形状相同的正方形，遮光板为等腰直角三角形，其直角边边长与起偏器2和检偏器4的边长相等，将起偏器2的一边与一块遮光板的直角边用胶带粘贴固定，检偏器4的一边与这块遮光板的另一边粘贴固定，起偏器和检偏器在该遮光板的同一侧，并且粘贴固定后起偏器由外到内依次为白光源203、均光板202和起偏片201；检偏器4由外到内依次为观察窗401和检偏片402；将另外一块遮光板粘贴固定在起偏器和检偏器与之前的遮光板对应的一端上，两块遮光板的固定方式相同，遮光板设置为黑色，遮光效果更好；

在通过折射光检测玻璃应力时，将便携式玻璃应力检测装置倒扣在待测玻璃上，即遮光板的直角边与待测玻璃表面接触，从侧面看，起偏器2、检偏器4和待测玻璃形成等腰直角三角形，起偏器2发出的光线通过待测玻璃反射后进入检偏器4，观察者通过检偏器4的观察窗401来观察光线判断待测玻璃应力是否发生变化。

在通过透射光检测玻璃应力时，将粘贴用的胶带全部去除，将待测玻璃放置在起偏器2与检偏器4之间且三者平行，通过透射光来检测待测玻璃应力，在检偏器4所在平面转动检偏器4，直到看到最清晰应力光斑，以此通过观察窗401检查玻璃透射光线。

实施例5

如图1所示，将起偏器2和检偏器4通过连接构件3进行连接；起偏器2和检偏器4两端分别固定有第一遮光板11和第二遮光板12。如图3所示，起偏器2是由起偏片201、均光板202和LED板通过铝合金边框固定在一起构成的；如图4所示，检偏器4是由观察窗401和检偏片402通过铝合金边框固定在一起构成的；

起偏器2和检偏器4为大小相等形状相同的长方形，遮光板为两块相同的不透明的等腰直角三角形塑料板，其直角边的边长与起偏器2和检偏器4的短边边长相同，将起偏器2的一条短边与一块遮光板11的一条直角边用胶带粘贴固定，检偏器4的一边与第一遮光板11的另一条短边粘贴固定，起偏器2和检偏器4在该遮光板的同一侧，并且粘贴固定后起偏器2由外到内依次为白光源203、均光板202和起偏片201；检偏器4由外到内依次为观察窗401和检偏片402；第二遮光板12粘贴固定在起偏器2和检偏器4的另一端，固定方式与第一遮光板11相同，

在通过折射光检测玻璃应力时，将便携式玻璃应力检测装置倒扣在待测玻璃上，即遮光板的直角边与待测玻璃表面接触，从侧面看，起偏器2、检偏器4和待测玻璃形成等腰直角三角形，起偏器2发出的光线通过待测玻璃反射后进入检偏器4，观察者通过检偏器4的观察窗401来观察光线判断待测玻璃应力是否发生变化。

在通过透射光检测玻璃应力时，拆开所有的固定用的胶带、第一遮光板11和第二遮光板12，将待测玻璃放置在起偏器2与检偏器4之间且三者平行，通过透射光来检测待测玻璃应力，在检偏器4所在平面转动检偏器4，直到看到最清晰应力光斑，以此通过观察窗检查玻璃透射光线。

进行玻璃幕墙等高空玻璃应力的反射式检测时，将以上所述的检测装置外部连接上爬行装置，图5为本实用新型检测装置中的爬行装置的结构示意图，如图5所示，爬行装置包括控制爬行装置运动方向的头部501，壳体502，壳体内部安装有发动机503，为爬行装置提供驱动力；壳体502下方前部和后部安装有滚轮504，前部滚轮和后部滚轮通过带有吸盘的履带505连接，带有吸盘的履带505用于在玻璃幕墙上爬行时吸附玻璃幕墙；后方安装有挂钩506，挂钩材质为不锈钢材质，用于连接便携式玻璃应力检测装置，根据检测需要选择合适的连接部位；本实施例检测装置与所述爬行装置连接是将所述挂钩506用胶带直接粘贴到所述检测装置的第一遮光板11中部，发动机503与滚轮504相连，头部501和发动机503是通过无线连接由遥控控制。

检测玻璃幕墙时，将上述爬行装置的挂钩506上拴上绳索，绳索的另外一端粘贴在便携式玻璃应力检测装置的起偏器2上，通过遥控控制爬行装置的速度和方向，便携式玻璃应力检测装置测得的数据通过无线传输到计算机上，这样避免了人工高空作业带来的危险，实现了安全方便的高空玻璃应力的检测。

实施例6

如图1所示，一种便携式玻璃应力检测装置，包括起偏器2、检偏器4和两块不透明的遮光板11和12；

本实施例中检偏器的白光源203、均光板202和起偏片201通过塑料边框固定；检偏器观察窗401和检偏片402也通过塑料边框固定；这样的固定方式不但节省了成本，而且保证装置更加轻便的前提下固定效果比胶带更好；

起偏器2、检偏器4和遮光板的连接方法与实施例4相同；然后将便携式玻璃应力检测装置开口面的各个边上粘上厚度为5mm的柔软橡胶条，这样可以实现在检测时便携式玻璃应力检测装置与玻璃的接触更加紧密，使外部光线不能通过底部缝隙进入而造成对监测数据的影响。

在通过折射光检测玻璃应力时，将便携式玻璃应力检测装置倒扣在待测玻璃上，即遮光板的直角边与待测玻璃表面接触，从侧面看，起偏器2、检偏器4和待测玻璃形成等腰直角三角形，起偏器发2出的光线通过待测玻璃反射后进入检偏器4，观察者通过检偏器的观察窗401来观察光线判断待测玻璃应力是否发生变化。

在通过透射光检测玻璃应力时，将粘贴用的胶带全部去除，将待测玻璃放置在起偏器2与检偏器4之间且三者平行，通过透射光来检测待测玻璃应力，在检偏器所在平面转动检偏器，直到看到最清晰应力光斑，以此通过观察窗检查玻璃透射光线。

实施例7

本实施例与实施例1的不同之处在于起偏器2和检偏器4与第一遮光板11和第二遮光板12的连接方式为螺栓连接，具体为，在起偏器2和检偏器4与遮光板连接的边上均等间距的设置有三个带有内螺纹的螺孔，在第一遮光板11和第二遮光板12直角边上设置有与所述螺孔位置配合大小一致的圆孔，固定时通过螺栓将起偏器2和检偏器4与第一遮光板11和第二遮光板12固定；

拆卸时与实施例1的不同之处在于拆卸遮光板时需将固定用的螺栓取下，其他操作与实施例1相同。

实施例8

与实施例1的不同之处在于起偏器2和检偏器4的夹角为100°，相应的遮光板与二者相固定的角度也改为100°。

实施例9

与实施例1的不同之处在于起偏器2和检偏器4的夹角为80°，相应的遮光板与二者相固定的角度也改为80°。

实施例10

与实施例1的不同之处在于起偏器2和检偏器4的夹角为60°，相应的遮光板也改为等边三角形。

本领域技术人员可以根据现场检测需要选择合适的起偏器和检偏器的夹角，遮光板的角度也做相应的适应性改变。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，包括起偏器，检偏器，遮光板和连接构件；

所述的起偏器，包括光源、均光板和起偏片；

所述的检偏器，包括观察窗和检偏片；

所述的连接构件，以可拆卸方式将所述的起偏片和所述的检偏片连接，且所述的起偏片所在平面与所述的检偏片所在平面具有夹角；

所述的遮光板，数量为两个，以可拆卸方式连接于所述起偏片和检偏片，用于固定起偏片和检偏片所形成的夹角，在所述的遮光板、起偏片和检偏片之间形成测试空间；所述遮光板由不透光材质制成；

所述的光源提供的入射光先后经过均光板和起偏片后照射到被测试玻璃，经过玻璃的反射或者透射后，经过检偏片形成光斑图像并被图像采集器所采集。

2.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述的夹角为80°-100°。

3.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述的起偏片和所述的检偏片外轮廓形状相同。

4.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述测试空间为三棱柱形，其横截面为等腰直角三角形。

5.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述光源为LED光源。

6.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述图像采集器为观察窗、照相机或图像扫描仪；所述观察窗上形成的光斑通过肉眼直接观察，所述图像扫描仪与计算机相连，连接方式为有线连接或无线连接。

7.根据权利要求2所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述的夹角为90°。

8.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述起偏器和检偏器边缘均固定有固定边框。

9.根据权利要求8所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述的连接构件为轴和轴套，所述轴和轴套分别固定在所述起偏器和检偏器的固定边框上，通过轴和轴套的组合与分离来完成起偏器和检偏器的连接与拆卸。

10.根据权利要求1所述便携式玻璃应力检测装置，其特征在于，所述便携式玻璃应力检测装置与爬行装置相连接，所述爬行装置可拆卸的连接在所述起偏器上。