一种钢化玻璃的应力检测方法和系统

技术领域

本发明涉及钢化玻璃检测技术领域，更具体地，涉及一种钢化玻璃的应力检测方法和系统。

背景技术

在钢化玻璃生产线测试中，一般通过光弹法来测试钢化玻璃的表面应力，但采用光弹法测试钢化玻璃的表面应力具有以下的缺陷：1、光弹法仅能测试钢化玻璃上小范围的表面应力；2、玻璃经过钢化后，一般较难切割，特别是使用物理钢化生产的玻璃，切割会造成玻璃表面的应力层被破坏，玻璃会整体破碎成细小的颗粒，所以用光弹法测试大尺寸的物理钢化玻璃表面应力非常困难。物理钢化一般用破碎后数局部颗粒的方式来衡量玻璃表面应力的情况，但统计发现，钢化破碎后的颗粒数与表面应力并不完全相关，无法有效准确测试钢化玻璃的表面应力；3、光弹法需要将测试样紧贴测试设备的棱镜面，且在设备的棱镜面和玻璃表面滴加浸液(折射率1.5)，使测试样与设备棱镜面之间无空气介质，这样测试的方法，对于线上检验非常困难且无法对产品进行全检。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种钢化玻璃的应力检测方法和系统，采用声波实现全检大尺寸钢化玻璃的应力特性的检测，生产良率高，判断更快速，且安全可靠。

本发明采取的技术方案是，一种钢化玻璃的应力检测方法，包括：

在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧；

在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性。

通过在钢化玻璃的一侧产生声波和在钢化玻璃的另一侧分析检测声波，相较于现有光弹法只能局部小范围分析钢化玻璃的应力特性，本发明通过声波检测的方式能够实现全检大尺寸钢化玻璃的应力特性的检测，而且不需要通过破坏钢化玻璃来确认玻璃的应力特性，检测方式更加方便，判断更快速，可以提高生产良率，且安全可靠。

进一步地，所述在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性，包括：

在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波并将所述声波转换为电信号；

将所述电信号模数转换为数字信号；

对所述数字信号进行分析得到所述声波的幅度，根据所述幅度确定所述声波的应力特性。

首先在钢化玻璃的另一侧接收声波并转换为电信号，其次将电信号经过模数转换为数字信号，最后对数字信号经数据处理分析后得到声波的波形，根据波形得到幅度大小，由幅度大小分析敏感度即可确定声波的应力特性。本发明将接收到的声波最终转换为数字信号，可以方便检测人员进行分析，准确地得到钢化玻璃的应力特性。

进一步地，所述在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧，包括：

在钢化玻璃的一侧以预设的均匀速度和/或预设的固定力度敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

在钢化玻璃的一侧以预设的均匀速度敲击钢化玻璃，或者以预设的固定力度敲击钢化玻璃，或者以预设的均匀速度和预设的固定力度敲击钢化玻璃，对于每块钢化玻璃都采用相同的预设方式进行敲击，可以保证每块钢化玻璃应力特性检测的一致性。

进一步地，所述在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧，包括：

在钢化玻璃的一侧多次敲击所述钢化玻璃，每次以不同的均匀速度和/或不同的固定力度敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃每次产生不同频率的声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

在钢化玻璃的一侧采用多次且每次敲击的均匀速度和/或固定力度都不同的方式，使得每次敲击钢化玻璃产生不同频率的声波，从而可以分析研究得出钢化玻璃在不同的均匀速度和/或不同的固定力度下对应的应力特性，更加全面地对钢化玻璃进行质量评估。

进一步地，所述在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧，包括：

在钢化玻璃的一侧多次敲击所述钢化玻璃，每次在所述钢化玻璃一侧的不同位置上敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

通过在钢化玻璃的一侧的不同位置上进行多次敲击，可以确定钢化玻璃不同位置的应力特性，并且在钢化玻璃的另一侧接收和分析声波，可以确定钢化玻璃应力的均匀性。

本发明采取的另一种技术方案是，一种钢化玻璃的应力检测系统，包括：

声波发生装置，用于在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧；

声波接收装置，用于在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性。

通过声波发生装置在钢化玻璃的一侧产生声波和声波接收装置在钢化玻璃的另一侧分析检测声波，相较于现有光弹法只能局部小范围分析钢化玻璃的应力特性，本发明采用声波检测的方式能够实现全检大尺寸钢化玻璃的应力特性的检测，而且不需要通过破坏钢化玻璃来确认玻璃的应力特性，检测系统结构简单，检测方式更加方便，判断更快速，可以提高生产良率，且安全可靠。

进一步地，所述声波接收装置包括传感器、模数转换模块和数据处理模块：

所述传感器，与所述模数转换模块连接，用于在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波并将所述声波转换为电信号，将所述电信号传输至所述模数转换模块；

所述模数转换模块，与所述数据处理模块连接，用于接收所述电信号并将所述电信号模数转换为数字信号；

所述数据处理模块，用于接收所述数字信号并对所述数字信号进行分析得到所述声波的幅度，根据所述幅度确定所述声波的应力特性。

传感器在钢化玻璃的另一侧接收声波并转换为电信号，模数转换模块将电信号经过模数转换为数字信号，数据处理模块对数字信号经数据处理分析后得到声波的波形，由波形确定幅度大小，根据幅度得到钢化玻璃对不同频率声波的敏感度即可确定声波的应力特性。本发明将接收到的声波最终转换为数字信号，可以方便检测人员进行分析，准确地得到钢化玻璃的应力特性。

进一步地，所述声波接收装置还包括显示模块，所述显示模块与所述数据处理模块连接，用于显示所述声波的幅度。

进一步地，所述声波发生装置用于在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧，具体为：

所述声波发生装置用于在所述钢化玻璃一侧的不同位置上敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

通过调整声波发生装置在钢化玻璃的一侧位置，实现在不同位置上进行多次敲击，可以确定钢化玻璃不同位置的应力特性，并且采用声波接收装置在钢化玻璃的另一侧接收和分析声波，可以确定钢化玻璃应力的均匀性。

进一步地，所述声波发生装置包括驱动装置和与所述驱动装置连接的敲击头，所述驱动装置控制所述敲击头敲击所述钢化玻璃产生声波。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明一种钢化玻璃的应力检测方法和系统，通过在钢化玻璃的一侧产生声波和在钢化玻璃的另一侧分析检测声波，相较于现有光弹法只能局部小范围分析钢化玻璃的应力特性，本发明采用声波检测的方式能够实现全检大尺寸钢化玻璃的应力特性的检测，而且不需要通过破坏钢化玻璃来确认玻璃的应力特性，检测方式更加方便，判断更快速，可以提高生产良率，且安全可靠。

附图说明

图1为本发明一种钢化玻璃的应力检测方法的流程示意图。

图2为本发明一种钢化玻璃的应力检测方法的具体流程示意图。

图3为本发明一种钢化玻璃的应力检测系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

钢化玻璃是用物理或化学的方法，在玻璃的表面形成一个压应力层，而内部处于较大的拉应力状态，内外拉压应力处于平衡状态。钢化玻璃本身具有较高的抗压强度，表面不会造成破坏的玻璃品种，当钢化玻璃受到外力作用时，这个压应力层可将部分拉应力抵消，避免钢化玻璃的破碎，从而达到提高钢化玻璃强度的目的。

钢化玻璃中应力分布是指钢化玻璃的两个表面为压应力，内部为拉应力，在玻璃厚度上的应力分布类似抛物线，玻璃厚度的中央是抛物线的顶点，即拉应力最大处，两侧接近玻璃表面处是压应力，钢化玻璃的表面压应力和内部的最大拉应力在数值上有粗略的比例关系，因此通过测量钢化玻璃表面应力成为改善和提高钢化玻璃性能的关键步骤。

值得一提的是，现有技术采用光弹法测量钢化玻璃的应力特性，用偏振光照射获得干涉干涉条纹图，这些条纹指示了钢化玻璃表面和内部各点的应力情况，通过计算得到钢化玻璃的应力特性，但光弹法存在的缺陷在于仅能测量钢化玻璃小范围的表面应力，而无法对大尺寸玻璃进行全检。本发明实施例是采用声波检测的方式实现全检大尺寸钢化玻璃的应力特性的检测，检测方式更加快速方便，而且可以理解的是，应力特性可以指钢化玻璃表面的应力值，也可以指钢化玻璃表面的应力分布规律，本实施例是根据钢化玻璃对不同声波的敏感度从而确定钢化玻璃表面的应力特性。

实施例1

如图1所示是本实施例一种钢化玻璃的应力检测方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤S10：在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧；

步骤S20：在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性。

在本实施例中，通过采用声波的方式检测钢化玻璃表面的应力特性，具体在大尺寸钢化玻璃的一侧通过敲击钢化玻璃的方式产生声波，并经过钢化玻璃将声波传输至钢化玻璃的另一侧，在钢化玻璃的另一侧接收和分析声波特性，由此判断出钢化玻璃对声波的敏感度从而确定钢化玻璃表面的应力特性。

可选地，本实施例提供了一种敲击钢化玻璃产生声波的实施方式是，步骤S10“在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧”，包括：

步骤S11：在钢化玻璃的一侧以预设的均匀速度和/或预设的固定力度敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

在本实施例中，钢化玻璃的敲击方式可以是以预设的均匀速度敲击、或者以预设的固定力度敲击、或者是以预设的均匀速度和预设的固定力度敲击，其中，可以理解的是，均匀速度是指对钢化玻璃进行敲击时采用的速度是均匀的，固定力度是指对钢化玻璃进行敲击是采用的力度是固定的。本实施例可以通过采用以上三种敲击方式的其中一种或多种，对每块钢化玻璃采用相同的预设敲击方式进行敲击产生声波，从而可以保证每块钢化玻璃在应力特性检测的一致性。

可选地，本实施例提供了另一种敲击钢化玻璃产生声波的实施方式是，步骤S10“在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧”，包括：

步骤S11’：在钢化玻璃的一侧多次敲击所述钢化玻璃，每次以不同的均匀速度和/或不同的固定力度敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃每次产生不同频率的声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

在本实施例中，在钢化玻璃的一侧多次敲击产生不同频率的声波，在多次敲击钢化玻璃的过程中，每次以不同的均匀速度敲击、或者每次以不同的固定力度敲击、或者每次以不同的均匀速度和不同的固定力度敲击，并且，每块钢化玻璃都采用相同的预设敲击方式进行敲击，比如，采用预设的固定力度的敲击方式下，在钢化玻璃的一侧采用多次且每次不同的均匀速度进行敲击，产生不同频率的声波经钢化玻璃传输至另一侧；或者比如，采用预设的均匀速度的敲击方式下，在钢化玻璃的一侧采用多次且每次不同的固定力度进行敲击，产生不同频率的声波经钢化玻璃传输至另一侧等等。本实施例通过以不同的均匀速度和/或不同的固定力度的方式多次敲击钢化玻璃产生不同频率的声波，从而分析判断钢化玻璃对不同频率声波的敏感度来确定钢化玻璃的应力特性，更加全面地对钢化玻璃进行质量评估。

可选地，本实施例还提供了一种敲击钢化玻璃产生声波的实施方式是，步骤S10“在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧”，包括：

步骤S11”：在钢化玻璃的一侧多次敲击所述钢化玻璃，每次在所述钢化玻璃一侧的不同位置上敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

本实施例中，在钢化玻璃的一侧多次敲击钢化玻璃，并且每次敲击钢化玻璃的位置是不同的，具体实施过程包括但不限于从钢化玻璃的一侧从上到下的位置进行依次敲击，本实施例通过在钢化玻璃的一侧的不同位置进行敲击，可以确定钢化玻璃不同位置的应力特性，判断钢化玻璃的应力均匀性。

通过以上多种实施方式实现对钢化玻璃的敲击，产生不同频率的声波后，经钢化玻璃传输至另一侧，在另一侧接收和分析声波，得到钢化玻璃对不同频率声波的敏感度特性，从而确定出钢化玻璃表面的应力特性。

可选地，本实施例提供了接收和分析声波的一种具体实施方式是，如图2所示，步骤S20“在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性”，包括：

步骤S21：在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波并将所述声波转换为电信号；

步骤S22：将所述电信号模数转换为数字信号；

步骤S23：对所述数字信号进行分析得到所述声波的幅度，根据所述幅度确定所述声波的应力特性。

在本实施例中，对每块钢化玻璃的一侧以相同的预设敲击方式(预设的均匀速度和/或预设的固定力度)，且对每块钢化玻璃进行多次敲击(多次且每次不同的均匀速度和/或不同的固定力度)，或者对每块钢化玻璃进行不同的位置敲击(比如钢化玻璃一侧从上到下的位置敲击)等敲击钢化玻璃产生不同频率的声波，并且在钢化玻璃的另一侧接收声波，对声波进行分析的具体过程为：首先，将接收到的声波转换为电信号，其次，将电信号进行模数转换为数字信号；最后，对数字信号进行处理分析得到数字信号的波形，从波形中根据波形距离平衡位置的距离大小得到对应的幅度大小，根据幅度大小对应确定钢化玻璃对不同频率的声波敏感度，从而确定钢化玻璃的应力特性。

实施例2

如图3所示为本实施例一种钢化玻璃的应力检测系统的结构示意图，检测系统具体包括：

声波发生装置10，用于在钢化玻璃的一侧敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧；

可选地，本实施例提供声波发生装置10的一种具体实施结构包括：驱动装置和与所述驱动装置连接的敲击头，所述驱动装置控制所述敲击头敲击所述钢化玻璃产生声波。其中，敲击头的材料选用耐磨损材料，可以避免敲击头不会因为频繁敲击而造成变形。

可选地，本实施例中，所述声波发生装置用于在所述钢化玻璃一侧的不同位置上敲击所述钢化玻璃，以使所述钢化玻璃产生声波并传输至所述钢化玻璃的另一侧。

可以理解的是，本实施例可通过驱动装置和驱动头实现实施例1中阐述的对于每块钢化玻璃的一侧采用以相同的预设敲击方式(预设的均匀速度和/或预设的固定力度)，且每块钢化玻璃进行多次敲击(多次且每次不同的均匀速度和/或不同的固定力度)等多种敲击钢化玻璃产生不同频率的声波的实施方式，或者对每块钢化玻璃通过调整驱动装置和驱动头的位置实现在钢化玻璃不同的位置敲击的实施方式(比如钢化玻璃一侧从上到下的位置敲击)。

声波接收装置20，用于在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波，并对所述声波进行分析确定所述钢化玻璃的应力特性。

可选地，本实施例提供声波接收装置20的一种具体实施结构包括：电路连接的传感器、模数转换模块、数据处理模块和显示模块，其中，

所述传感器，与所述模数转换模块连接，用于在所述钢化玻璃的另一侧接收所述声波并将所述声波转换为电信号，将所述电信号传输至所述模数转换模块，传感器可采用压片陶瓷传感器；

所述模数转换模块，与所述数据处理模块连接，用于接收所述电信号并将所述电信号模数转换为数字信号；

所述数据处理模块，用于接收所述数字信号并对所述数字信号进行分析得到所述声波的幅度，根据所述幅度确定所述声波的应力特性；

所述显示模块，与所述数据处理模块连接，用于显示所述声波的波形。

在本实施例中，采用上述钢化玻璃的应力检测系统的具体结构来说明钢化玻璃的检测过程为：驱动装置驱动敲击头在钢化玻璃的一侧敲击钢化玻璃，对每块钢化玻璃的敲击方式包括但不限于通过以相同的预设敲击方式(预设的均匀速度和/或预设的固定力度)，对每块钢化玻璃进行多次敲击(多次且每次不同的均匀速度和/或不同的固定力度)，或者进行不同的位置敲击(比如钢化玻璃一侧从上到下的位置敲击)等敲击钢化玻璃产生不同频率的声波；然后压片陶瓷传感器在钢化玻璃的另一侧接收声波，并将接收到的声波转换为电信号，模数转换模块将电信号进行模数转换为数字信号，数字处理模块对数字信号进行处理分析得到数字信号的波形，显示模块显示其波形，并从波形中根据波形距离平衡位置的距离大小得到对应的幅度大小，根据幅度大小对应确定钢化玻璃对不同频率的声波敏感度，从而确定钢化玻璃的应力特性。

另外，本实施例中的钢化玻璃还可以采用稳定装置进行安装稳定，声波发生装置10和声波接收装置20安装在稳定装置的两侧，稳定装置的大小与钢化玻璃整面接触面大小一致，稳定装置可以保证在声波检测过程中，钢化玻璃不会由于地面震动等环境因素产生干扰信号。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。