咨询热线:18615517026
技术文章

药用玻璃容器应力检测:偏光应力仪的技术原理与应用

2025-09-22
5
山东泉科瑞达仪器设备有限公司

  在药用玻璃容器的生产与质量把控过程中,确保其安全性与稳定性至关重要。而内应力作为影响药用玻璃容器质量的关键因素,若控制不当,可能导致容器在储存、运输或使用过程中发生破裂,进而危及药品质量与患者安全。因此,精确检测药用玻璃容器的内应力成为了行业关注的焦点。偏光应力仪,作为检测玻璃内应力的专业仪器,应运而生。本文将深入探讨泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪的技术原理,并详细介绍其在药用玻璃容器应力检测中的应用。

  偏光应力仪的技术原理

  光,作为一种电磁波,具有偏振特性。通常情况下,自然光的振动方向在垂直于传播方向的平面内是均匀分布的。而偏光应力仪正是巧妙地利用了光的这一偏振特性来检测材料应力。

  当一束偏振光通过具有应力的玻璃材料时,由于玻璃内部应力的存在,会使材料表现出各向异性的特性。这种各向异性会导致光在传播过程中发生双折射现象,即一束光分裂为两束振动方向相互垂直、传播速度不同的光。这两束光在穿出玻璃材料后,会产生一定的光程差,从而改变光的偏振状态。

  以泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪为例,其内部构造精妙。光源发出的光线,首先经过起偏器,起偏器的作用就如同一个 “筛子”,它只允许特定振动方向的光通过,从而将自然光转化为偏振光。这束偏振光随后穿过待测的药用玻璃容器。若玻璃容器存在内应力,偏振光的振动方向将发生旋转,旋转角度与玻璃内应力大小密切相关。接着,旋转后的偏振光再通过检偏器,检偏器可以检测出偏振光振动方向的变化情况。同时,仪器中还配备了如四分之一波片等光学元件,这些元件与偏振光相互作用,进一步增强了检测的精度和准确性。最终,通过观测偏振光的变化情况,并结合相关光学原理和计算公式,就能准确测定玻璃容器内部的应力分布和大小。

  泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪的独特优势

  1. 符合药典标准,精准测量

  2025 年版《药典》4003 玻璃容器内应力测定法对检测方法、设备要求及结果计算进行了详细规定。泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪严格遵循这些标准进行设计和制造。它采用高精度的偏振光元件,确保光场边沿亮度≥120 cd/m²,偏振光元件偏振度≥99%,偏振场直径≥85 mm,完全满足药典对仪器的技术要求。在实际测量中,其示值精度可达 0.1 nm,测量误差仅 ±2 nm,能够精准地测量药用玻璃容器的内应力,为药品包装质量提供可靠的数据支持。

  2. 定性与定量双重模式,满足多样需求

  该仪器具备定性与定量双重实验模式,这是其一大显著优势。在定性测量方面,通过观察偏振场中的干涉色序,能够快速判断玻璃容器是否存在内应力以及内应力的大致分布情况。例如,当把玻璃容器放入仪器视场中,若观察到干涉色序出现异常变化,即可初步判断该部位存在内应力。在定量测量时,仪器可数字显示双折射光程差,用户无需通过复杂的检偏镜角度人工换算光程,就能直接获取精确的内应力数值,量化评定应力大小,大大提高了检测效率和准确性。

  3. 智能化操作,便捷高效

  PGY-03 偏光应力仪采用智能化设计,操作界面简洁直观。仪器配备彩色大尺寸液晶触摸屏,每次测量值、统计值(最大值、最小值、平均值)都能清晰显示。无论是专业的检测人员还是刚接触仪器的新手,都能轻松上手操作。同时,仪器支持多组数据存储,每组可保存 20 个测量值,并可通过专用测试软件实现数据无限存储与分析,方便用户对大量检测数据进行管理和追溯。此外,系统程序具备 ISP 在线升级功能,能够确保仪器在未来随着标准的更新和技术的发展,持续保持其性能的先进性。

  4. 广泛适用性,满足不同场景

  药用玻璃容器种类繁多,包括安瓿瓶、口服液瓶、西林瓶、输液瓶等。泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪适用于各种类型和规格的药用玻璃容器测量,能够满足不同生产厂家和检测机构的多样化需求。不仅如此,其试验空间可调,还可用于玻璃量具、石英制品、宝石制品等多种样品的检测,广泛应用于制药企业、玻璃制品厂及质检机构等场所,为保障各类玻璃制品的质量提供了有力支持。

  泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪在药用玻璃容器应力检测中的应用实例

  1. 无色玻璃容器底部应力检测

  在对无色玻璃容器底部进行应力检测时,操作人员首先将四分之一波片置入视场,仔细调整 PGY-03 偏光应力仪至暗视场状态。随后,将待测的玻璃容器放入视场,从容器口部观察底部。此时,视场中会出现暗十字,如果玻璃容器应力较小,暗十字便会模糊不清。接下来,操作人员旋转检偏镜,使暗十字分离成两个沿相反方向移动的圆弧。随着暗区的外移,在圆弧的凹侧会出现蓝灰色,凸侧则出现褐色。若要测定某选定点的应力值,操作人员继续旋转检偏镜,直至该点蓝灰色刚好被褐色取代为止。在此过程中,绕轴线旋转玻璃容器,找出最大应力点,再次旋转检偏镜,直至蓝灰色被褐色取代,记录此时的检偏镜旋转角度,并使用配套的测厚仪测量该点的厚度。最后,通过仪器内置的计算公式,即可准确计算出该点的内应力值。

  2. 侧壁应力检测

  对于玻璃容器侧壁的应力检测,操作同样严谨。将玻璃容器放置在仪器中,使样品轴线与偏振平面成 45°。此时,仪器视场中会显示出亮暗区域的变化。操作人员旋转检偏镜,直至暗区完全取代亮区,记录下此时最大应力点的角度或光程差。同时,测量玻璃容器两侧壁厚度之和。PGY-03 偏光应力仪凭借其高灵敏度和直观的操作界面,能够让操作人员快速、准确地完成侧壁应力检测,大大提高了检测效率。

  3. 检测结果分析与应用

  泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪自动计算双折射光程差 T 和单位厚度光程差 δ,并将结果与药典要求的应力值(如 40 nm/mm)进行比对。如果检测结果显示内应力值超出标准范围,生产厂家可以据此对玻璃容器的生产工艺进行优化调整。例如,可能需要调整玻璃的配方、改进成型工艺或优化退火流程等,以降低玻璃容器的内应力,提高产品质量。同时,质检机构也可以依据检测结果,对药用玻璃容器的质量进行严格把控,确保进入市场的药品包装安全可靠。

  结语

  偏光应力仪在药用玻璃容器应力检测中扮演着不可或缺的角色,其技术原理基于光的偏振特性与材料内应力的相互作用,为精确检测内应力提供了科学依据。泉科瑞达 PGY-03 偏光应力仪以其符合药典标准的高精度测量、定性与定量双重模式、智能化操作以及广泛的适用性等优势,在药用玻璃容器质量控制领域发挥着重要作用。通过实际应用案例可以看出,它能够为制药企业、玻璃制品厂及质检机构等提供准确、可靠的检测数据,助力优化生产工艺,保障药品包装安全。



山东泉科瑞达仪器设备有限公司(简称 泉科瑞达-qktester),是一家专注于实验室分析检测仪器研发和制造的技术型企业。以研发、制造、销售智能精密包装检测仪器为核心主导业务,面向质检、药检、科研院校、食品、药品、包装印刷、胶黏剂、医疗器械、新能源、日化与生活用纸等行业提供优秀的包装与材料科学相关试验仪器和全面质量控制解决方案。
地址:山东省济南市高新区正丰路7号  电话:0531-88905886 手机:18615517026
Copyright © 2025 山东泉科瑞达仪器设备有限公司  鲁ICP备2021021982号-9  XML地图