[发明专利]石英管壁厚光电检测系统

权利要求书

1.一种石英管壁厚光电检测系统，其特征在于包括：用于产生线形光束的激光发射系统、用于接收并检测经过待测石英管的管壁反射的光束的CCD测量系统和用于对CCD检测到的光束进行计算并得出石英管的管壁厚度的计算处理系统；

所述激光发射系统包括激光器和准直、扩束和整形光学系统；

所述CCD测量系统包括线阵CCD和扩束光学系统；

所述激光器、所述准直、扩束和整形光学系统、所述线阵CCD和所述扩束光学系统设置在待测石英管的同侧，所述激光器产生激光后经过准直、扩束和整形光学系统形成狭长的线形光束，所述线形光束以一定角度α入射到石英管的外壁上，该线性光束形成第一反射光束和折射光束，所述折射光束经所述石英管的内部反射并穿过所述石英管外壁形成第二反射光束，所述第一反射光束和第二反射光束相互平行；其中，0°＜α＜90°。

所述第一反射光束和第二反射光束经过所述扩束光学系统进行扩束处理后，入射到所述线阵CCD；

所述计算处理系统与所述线阵CCD连接，用于根据线阵CCD输出的光强信号，计算所述入射到所述线阵CCD上的所述第一反射光束和第二反射光束的距离，并根据该距离计算所述石英管的管壁厚度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石英管的管壁厚度通过如下公式计算：

L=BC×β/{2×tan[arcsin(1n×sinα)]×cosα};]]>

其中，L为石英管的管壁厚度，BC为所述第一反射光束和第二反射光束的距离在经过所述扩束光学系统前的间距，β为所述扩束光学系统的放大系数，n为所述石英管的折射率。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于还包括伺服控制系统，用于控制所述石英管绕其轴线进行回转运动，并使所述激光发射系统和所述CCD测量系统沿所述石英管的轴线方向移动。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述伺服控制系统包括：

交流伺服电机，用于驱动所述驱动CCD测量系统和所述激光发射系统沿所述石英管的轴线方向移动；

步进电机，用于驱动被测石英管绕其轴线进行回转运动；

电机控制模块，与所述交流伺服电机和所述步进电机连接，用于控制所述轴线方向移动和所述回转运动的速度、方向及位移量。