(高清版)GBT 42222-2022 玻璃儀器 光學(xué)均勻性測試方法與分級(jí)

玻璃儀器光學(xué)均勻性測試方法與分級(jí)2022-12-30發(fā)布2023-07-01實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國玻璃儀器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC178)歸口。本文件起草單位：北京工業(yè)大學(xué)、北京華宇達(dá)玻璃應(yīng)用技術(shù)研究院、北京旭輝新銳科技有限公司、北京市藥品包裝材料檢驗(yàn)所、山東力諾特種玻璃股份有限公司、四川天馬玻璃有限公司、四川華晶玻璃有限公司、祁縣綜合檢驗(yàn)檢測中心(國家玻璃器皿產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心<山西>)。1玻璃儀器光學(xué)均勻性測試方法與分級(jí)1范圍本文件描述了玻璃儀器光學(xué)均勻性測試方法，并給出了玻璃儀器光學(xué)均勻性分級(jí)。本文件適用于玻璃儀器產(chǎn)品的光學(xué)均勻性測試與分級(jí)，其他透明空心玻璃制品參考執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T29159全玻璃真空太陽集熱管用玻璃管GB/T35599儀器用玻璃及其制品的外觀缺陷術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T35599、GB/T29159界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。干涉色interferencecolor非均質(zhì)體在正交偏振光顯微條件下，因光程差變化所形成的顏色變化。張應(yīng)力tensilestress物體內(nèi)受拉伸作用而產(chǎn)生的作用力。均勻性測試uniformitytest利用正交偏振光透過玻璃試樣時(shí)所呈現(xiàn)干涉色和干涉條紋的狀態(tài)來評定玻璃均勻性質(zhì)量。均勻性分級(jí)uniformityclassification通過測試玻璃試樣斷面的應(yīng)力和條紋所呈現(xiàn)干涉色和干涉條紋的顏色、寬度、位置和外表張應(yīng)力，將其進(jìn)行級(jí)別界定，作為玻璃試樣均勻性評定指標(biāo)。4測試原理當(dāng)一束平行偏振光入射到具有應(yīng)力和條紋的非均質(zhì)玻璃時(shí)，偏振光被分解為振動(dòng)方向相互垂直的兩束光，分別定義為x方向和y方向，其傳播速度分別為c和cy,因兩束光在玻璃中的傳播速度不同，會(huì)產(chǎn)生光程差δ。在正交偏振光顯微光路之間插入一個(gè)光程差為565nm的全波片，則視場背景顏色為紫紅色，玻璃中的應(yīng)力和條紋所呈現(xiàn)不同顏色干涉色和干涉條紋，根據(jù)干涉色和干涉條紋的顏色以及干涉條紋的形態(tài)、位置和粗細(xì)程度進(jìn)行玻璃均勻性分級(jí)評定。25儀器設(shè)備5.1三目偏光顯微鏡三目偏光顯微鏡(簡稱顯微鏡)應(yīng)具有透射光路，并配備2倍～40倍的物鏡和光程差為565nm全波片。載物臺(tái)置于起偏鏡、檢偏鏡的垂直光路之間，當(dāng)起偏鏡與檢偏鏡處于正交且未插入全波片時(shí)，顯微鏡視場為全黑狀態(tài)；當(dāng)起偏鏡與檢偏鏡處于正交且插入全波片時(shí)，則顯微鏡視場呈現(xiàn)紫紅色。5.2彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)宜使用電感耦合式相機(jī)(簡稱CCD相機(jī)),分辨率不低于44萬像素，具有紅綠藍(lán)(RGB)調(diào)節(jié)功能。CCD相機(jī)可連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像采集。連接顯微鏡與CCD相機(jī)的接口放大倍率應(yīng)為0.5倍。切割機(jī)適用于玻璃儀器制品切割用途。5.4研磨拋光機(jī)研磨拋光機(jī)用于玻璃試樣切割斷面的研磨與拋光。6測試步驟6.1試樣制備6.1.1選取適量且無缺陷的玻璃儀器制品，利用切割機(jī)(5.3)在制品的非端部等徑處截取高度h為10.0mm±0.2mm的玻璃環(huán)(見圖1),不應(yīng)使用熱切割方式制備玻璃環(huán)。6.1.2利用研磨拋光機(jī)(5.4)將玻璃環(huán)進(jìn)行端面研磨與拋光，使玻璃環(huán)兩個(gè)端面平整、光滑和透亮，不應(yīng)使用火拋光。6.1.3將玻璃環(huán)沿側(cè)面任一位置切開寬度b為1mm～3mm的縫隙(見圖1)。標(biāo)引序號(hào)說明：h——試樣高度；b——開口寬度。圖1試樣示意圖6.2均勻性測試將配置CCD相機(jī)的顯微鏡與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，并按圖2所示位置關(guān)系，將全波片、起偏鏡、檢偏鏡3分別置于顯微鏡的光路中，使視場背景干涉色呈紫紅色。將玻璃試樣(6.1)水平置于無應(yīng)力的玻璃培養(yǎng)皿中，將符合GB/T6682規(guī)定的三級(jí)或以上純水(或去離子水)注入培養(yǎng)皿中，使純水(或去離子水)液面高于玻璃試樣上表面1mm～2mm。根據(jù)視域范圍內(nèi)圖像干涉色確定玻璃試樣內(nèi)存在應(yīng)力的種類(張應(yīng)力干涉色為藍(lán)綠色調(diào)，壓應(yīng)力干涉色為橙黃色調(diào))和干涉條紋粗細(xì)程度、位置等信息與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對比。將CCD相機(jī)視場內(nèi)的圖像調(diào)整清晰后，沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃培養(yǎng)皿，玻璃試樣在CCD相機(jī)視場中的角度不應(yīng)發(fā)生改變，選取玻璃試樣內(nèi)干涉色、干涉條紋或干涉條紋帶最嚴(yán)重的部位，進(jìn)行圖像采集。標(biāo)引序號(hào)說明：1——起偏鏡；2——視域范圍；3——全波片；4——玻璃試樣切線方向；5——玻璃試樣；6——檢偏鏡。圖2玻璃均勻性檢測光路系統(tǒng)圖圖像導(dǎo)讀示意圖(見圖3)是玻璃均勻性評定的基礎(chǔ)，觀察者應(yīng)以玻璃試樣斷面的干涉色(張應(yīng)力干涉色為藍(lán)綠色調(diào)，壓應(yīng)力干涉色為橙黃色調(diào))與視場背景色的差別來判定其內(nèi)部存在應(yīng)力的嚴(yán)重程度；以玻璃試樣斷面中干涉條紋所處位置、粗細(xì)程度、顏色深淺等判定應(yīng)力大小，綜合考慮干涉色和干涉條紋情況。4玻璃試樣外表面玻璃試樣外表面外表橙紅色：壓應(yīng)力帶十涉色：淺淡藍(lán)色十涉條紋：長藍(lán)綠色玻璃試樣內(nèi)表im背景色：紫紅色玻璃試樣斷面圖3圖像導(dǎo)讀示意圖7均勻性分級(jí)均勻性分級(jí)應(yīng)根據(jù)干涉色和干涉條紋的顏色、寬度、位置和外表張應(yīng)力進(jìn)行評定，均勻性分為5級(jí)均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評定要點(diǎn)見表1。表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)級(jí)別檔別“標(biāo)準(zhǔn)圖譜'評價(jià)要點(diǎn)干涉色：與背景紫紅色相同；干涉條紋：無；外表張應(yīng)力：無干涉色：與背景紫紅色相同；干涉條紋：無；外表張應(yīng)力：無5表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)(續(xù))級(jí)別檔別“標(biāo)準(zhǔn)圖譜”評價(jià)要點(diǎn)A-檔干涉色：與背景紫紅色基本相同，斷面中心有淡藍(lán)色；干涉條紋：無；外表張應(yīng)力：無干涉色：與背景紫紅色基本相同，斷面中心有淡藍(lán)色；干涉條紋：無；外表張應(yīng)力：無B級(jí)B+檔干涉色：斷面外側(cè)為橙黃色，中心為淡藍(lán)色；干涉條紋：無；外表張應(yīng)力：無干涉色：斷面外側(cè)為橙黃色，中心為淡藍(lán)色；干涉條紋：斷面中心有很小且不顯著的干涉條紋；外表張應(yīng)力：無B檔干涉色：斷面外側(cè)為橙黃色，中心為淡藍(lán)色；干涉條紋：玻璃斷面中心有多條長短不均的藍(lán)綠色干涉條紋；外表張應(yīng)力：無6表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)(續(xù))級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)圖譜'評價(jià)要點(diǎn)B級(jí)B檔干涉色：斷面外側(cè)為橙黃色，中心為淡藍(lán)色；干涉條紋：玻璃斷面有較少的淡藍(lán)綠色長條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心有較寬藍(lán)色干涉色：干涉條紋：中心靠近外側(cè)有明顯的多條長藍(lán)色干涉條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心有較寬藍(lán)色干涉色；干涉條紋：中心靠近外側(cè)有多條連續(xù)的淡藍(lán)色干涉條紋；外表張應(yīng)力：無C級(jí)干涉色：外表為橙黃色，中心有較寬淺藍(lán)色；干涉條紋：斷面中心有明顯的多條連續(xù)的藍(lán)綠色條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心有淡干涉條紋：斷面中心有明顯的多條連續(xù)的亮黃綠色條紋；外表張應(yīng)力：無7表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)(續(xù))級(jí)別檔別“標(biāo)準(zhǔn)圖譜”評價(jià)要點(diǎn)C級(jí)C檔干涉色：外表為橙黃色，中心無干干涉條紋：斷面中有明顯的多條連續(xù)且交叉的藍(lán)綠色條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心無干干涉條紋：斷面靠外側(cè)有多條連續(xù)且交叉的藍(lán)綠色條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心有干干涉條紋：斷面中有明顯較寬的平行長條紋；外表張應(yīng)力：無干涉色：外表為橙黃色，中心有干干涉條紋：斷面中心有多條相對較寬的連續(xù)平行條紋；外表張應(yīng)力：無D級(jí)干涉色：外表為橙黃色，中心為淡干涉條紋：斷面內(nèi)居外側(cè)有較寬較粗藍(lán)綠條紋，條紋占整個(gè)斷面大于2/3;外表張應(yīng)力：無8表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)(續(xù))級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)圖譜'評價(jià)要點(diǎn)D級(jí)干涉色：外表為橙黃色，中心為較窄淺藍(lán)色；干涉條紋：斷面內(nèi)有多條亮黃或藍(lán)綠集結(jié)的條紋帶，條紋占整個(gè)斷面大于2/3;外表張應(yīng)力：無D檔干涉色：外表為亮藍(lán)色，內(nèi)部有紫干涉條紋：中心亮色條紋寬度大于斷面寬度50%;外表張應(yīng)力：有干涉條紋：外表有亮藍(lán)色細(xì)長條紋，內(nèi)部條紋細(xì)小且明亮；外表張應(yīng)力：有干涉色：外表為亮藍(lán)色，斷面干涉色為藍(lán)綠色；干涉條紋：靠近外側(cè)有明亮藍(lán)色外表張應(yīng)力：有干涉色：外表為亮藍(lán)色，斷面干涉色為藍(lán)綠色；干涉條紋：斷面內(nèi)有連續(xù)的平行條紋，并且層疊密集在一起；外表張應(yīng)力：有9表1均勻性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評價(jià)要點(diǎn)(續(xù))級(jí)別檔別