203598. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés üvegtárgyak, főként palack- és öblösüvegek fenékalji káros feszültségeinek integrális optikai vizsgálatára
1 HU 203 598 A 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés üvegtárgyak, főként palack- és öblösüvegek fenékalji káros feszültségeinek integrális optikai vizsgálatára, amelynek segítségével a vizsgálandó üvegtárgyak gyors, objektív minőségi osztályozása végezhető el. Folyadékok, konzervipari termékek stb. tárolásának leggyakoribb módszere a különböző méretű és formájú üvegekbe történő palackozás. Az üvegtárgyak élettartama nagymértékben függ a bennük levő káros mechanikai feszültségektől. Különösen fontos a nyomással töltött üvegtárgyak feszültségmentessége a felrobbanási veszély csökkentésére. Az üvegtárgyak gyártási technológiája (préselés, fújás) olyan, hogy káros mechanikai feszültségek keletkezésére gyakran lehet számítani. Igen fontos feladat különösen az üvegtárgyak fenékalji részében fellépő káros mechanikai feszültségek felderítése, ellenőrzése, mind selejtcsökkentési, mint biztonságtechnikai okokból. Szükség van tehát olyan vizsgálati-minősítési módszerre és berendezésre, amely alkalmas a gyártott üvegtárgyak MEO jellegű végellenőrzésére, vagyis gyors mérésére és minőségi szelekciójára. Az üvegiparban erre a feladatra jelenleg polariszkópot (feszültségvizsgáló készüléket) alkalmaznak. A készülék működésének alapjául a feszültségoptikai kettős törés jelensége szolgál. Nevezetesen, mechanikai feszültség hatására az eredetileg optikailag izotróp üveganyag kettősen törővé válik, vagyis a törésmutató eloszlása az üvegtárgyban többé már nem izotróp, hanem irányfüggő. így az ún. törésmutató felület nem gömb, hanem ellipszoid. A kettőstörővé vált üvegtárgyon áthaladt fény polarizációs állapota megváltozik a belső fény polarizációs állapotához képest, nevezetesen lineárisan poláros fényből általában elliptikusán poláros fény lesz. Az említett készülékben tehát a vizsgálandó üvegtárgyat a fenékalj felőli oldalról lineárisan poláros fehér fénnyel megvilágítják, mégpedig oly módon, hogy a megvilágító fénynyaláb keresztmetszeti intenzitáseloszlásának homogenizálására részben fényáteresztő fénydiffúzer ernyőt használnak, majd ezt követi egy nagy átmérőjű (30-40 cm) polárszűrő. Az így előállított megvilágító fény útjába helyezik az üvegtárgyat, amelynek forgástengelye párhuzamos a megvilágító fénynyalábbal. A fenékaljon áthaladt fényt polároszűrőn (analizátoron) keresztül észlelik vizuálisan, mégpedig oly módon, hogy az üvegtárgy tengelyének elforgatásával a nyakon keresztül lehet a fenékalj egy-egy látható részét megvizsgálni. A polárszűrő után színes csíkok (izokromaták) láthatók, amelyek a feszültségnek a fenékalji részben történő eloszlását jellemzik. Ismeretesek a szakirodalomból (Vermes Miklós: A poláros fény, Műszaki Könyvkiadó, 1967; Üvegipari Kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, 1964) optikai anyagok mechanikai feszültségeinek vizsgálatára szolgáló más módszerek is. Egyik ilyennél monokromatikus, síkban poláros beeső fényt alkalmaznak fehér fény helyett és a polárszűrő után kialakuló fekete csíkok rendszere szolgál a feszültségek síkbani eloszlásának jellemzésére, ami igen bonyolult módon, kvalifikált vizuális észlelés és elemzés közbeiktatásával végezhető csak el. Az ismert módszereket összefoglalva megállapíthatjuk: 1. )Az észlelés szubjektív, ami különösen kis feszültségnél, ahol a „színeltolódás” kicsi, okoz nagy mérési bizonytalanságot. 2. ) A kiértékelés lassú, a feszültségeloszlás műszeres kijelzése nem megoldott. 3. )A fenékalj teljes területét integrálisán jellemző, minősítést szolgáló „mérőszám” előállítására nem alkalmasak. 4. ) Kis nyakátmérőjű palacküvegeknél a fenékalj teljes területében történő, egyidejű vizsgálatát a szokásos párhuzamos vagy diffúz megvilágítási módszerek nem képesek biztosítani. 5. )Kis feszültségnél az észlelhető fényintenzitás rendkívül piciny, a detektálható legkisebb feszültséget a fényforrás polarizációs foka, monokromaticitása és a környezeti fény nagymértékben befolyásolják. Ismeretesek olyan eljárások is, amelyeknél a különböző anyagok vizsgálatára a lézer fényforrást elteijedten alkalmazzák. A technika állásához tartozó, US 4 469 442 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírásban ismertetett megoldás vékonyrétegek tisztaságvizsgálatára szolgál. A vizsgálat célja, hogy a vékonyrétegben levő inhomogenitást (por, göb, zárvány, réteghiba, egyéb szennyezettség), ami optikai szórócentrumot képez, a szórt fény depolarizálásával keletkezett apoláros (polarizálatlan) fény észlelésével kimutassák és ennek alapján a megvizsgált vékonyréteg tisztaságát minősítsék. A berendezés lézer fényforrást, spirális letapogató!, gyűjtőlencsét, fénynyaláb szaggatót, polárszűrőt, lézerszűrőt, diffúzon, fénydetektort, alacsonyfrekvenciás szűrőt és oszcilloszkóp displayt tartalmz. Ez a megoldás vékonyrétegek tisztaságvizsgálatának elvégzésére és optikai úton történő minősítésére szolgál, azonban üvegtárgyak káros mechanikai feszültségvizsgálatára és az ilyen jellegű hibák kimutatásiba nem alkalmas. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hiányosságainak megszüntetését és olyan eljárás és berendezés létrehozását, amely üvegtárgyak, főként palack- és öblösüvegek fenékalji káros feszültségeinek integrális (felületi átlagot képező) optikai vizsgálatát és a vizsgálat minősítését nagy érzékenységgel és objektív módon teszi lehetővé. A találmány szerinti megoldás a következő felismeréseken alapul:- A vizsgálandó üvegtárgyak fenékalji részét az üvegtárgy nyaka felől meghatározott magasságú és képszögű .képformájú” fénynyalábbal kell megvilágítani a teljes fenékalj egyidejű megvilágításának biztosítása, valamint az üvegtárgy oldalfala megvilágításának elkerülése érdekében.- A különböző hosszméretű üvegtárgyakhoz illeszkedő fénykúpok előállításának biztosítására lineárisan polarizált fényű lézert, lyukblendét és kis fó5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
