[發明專利]玻璃器壁的光學和幾何參數測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201410070026.3
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103792208A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 張宗權;苗潤才;姚志;王文成;劉志存;魯百佐;楊宗立;辛經緯;杜毅鵬;崔永貞;劉雅琳
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01B11/06
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種玻璃器壁的光學和幾何參數測量裝置，其特征在于：在支架（4）上一側設置待測量圓柱狀玻璃容器（5）、另一側設置上半導體激光器（2）和下半導體激光器（3），在待測量圓柱狀玻璃容器（5）器壁外表面局部設置一層白色油漆或白色玻璃油墨構成的光散射成像層（1）。

2.根據權利要求1所述的玻璃器壁的光學和幾何參數測量裝置，其特征在于：所述的圓柱狀玻璃容器（5）壁外表面設置光散射成像層（1）后對綠色激光的透射率為55%～70﹪。

3.一種使用權利要求1玻璃器壁的光學和幾何參數測量裝置測量圓柱狀玻璃容器（5）器壁的光學和幾何參數的方法，其特征在于由下述步驟組成：

1）在待測量圓柱狀玻璃容器（5）側壁外表面的局部位置，絲印一層白色玻璃油墨或噴涂一層白色油漆構成光散射成像層（1），光散射成像層（1）對綠色激光的透射率為70%～80﹪；

2）在待測量圓柱狀玻璃容器（5）中充入已知折射率的透明液體，液面位于上半導體激光器（2）與下半導體激光器（3）的中心線之間；

3）接通下半導體激光器（3）的電源，所產生的激光束垂直入射于待測量圓柱狀玻璃容器（5）側壁下部外表面的光散射成像層（1）上，在光散射成像層（1）上形成以激光束入射點為中心的大橢圓形暗斑，大橢圓形暗斑的長軸與待測圓柱狀玻璃容器（5）的中心線平行，測量大橢圓形暗斑的長軸長度，圓柱狀玻璃容器（5）器壁的折射率、壁厚與內裝液體的折射率與大橢圓形暗斑的長軸長度之間的關系為：

nx=nLL2+16ΔR2---(1)]]>

（1）式中，n為圓柱狀玻璃容器（5）中液體的折射率，L為大橢圓形暗斑的長軸長度，單位為mm，n_x為圓柱狀玻璃容器（5）器壁的折射率，△R為圓柱狀玻璃容器（5）的側壁厚度，單位為mm；

4）接通上半導體激光器（2）的電源，所產生的激光束垂直入射于待測量圓柱狀玻璃容器（5）側壁上部外表面的光散射成像層（1）上，在光散射成像層（1）上形成以激光束入射點為中心的小橢圓形暗斑，小橢圓形暗斑的長軸與待測圓柱狀玻璃容器（5）的中心線平行，測量小橢圓形暗斑的長軸長度，圓柱狀玻璃容器（5）器壁的折射率、壁厚與小橢圓形暗斑的長軸長度之間的關系為：

nx=1ll2+16ΔR2---(2)]]>

（2）式中，n_x為圓柱狀玻璃容器（5）器壁的折射率，l為小橢圓形暗斑的長軸長度，△R為圓柱狀玻璃容器（5）的側壁厚度，單位為mm；

5）將圓柱狀玻璃容器（5）中液體的折射率值n、大橢圓形暗斑的長軸長度值L、小橢圓形暗斑的長軸長度值l代入（1）、（2）式，求解（1）、（2）式方程組，得n_x，△R的值。