[发明专利]薄板的偏振散射激光测厚仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄板的偏振散射激光测厚仪，属于厚度检测技术领域。

背景技术

国内工业在线板材厚度的检测手段一般是超声测厚，电感测厚，电容测厚和放射线测厚。这几种技术的精度和应用场合都有一定的局限性。激光厚度测量被认为是一种应用广泛和精度及可靠性很高的一种技术。激光测量厚度，现有的技术是：或者用非偏振激光的三角法测厚，或者使用强度调制法测厚。这两种方法都各自有着不同的优势，特别是在线工作现场，环境恶劣吗如：高温，高震动和高气流速度等，这给高精度在线检测仪器的应用带来了很大的技术难度。

由于被测薄板表面对不同偏振光线的反射特性不同，不同偏振特性的光源，用激光的三角法测厚，测量的结果也不尽相同。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测精确、使用方便的薄板激光测厚仪。

本发明的技术方案是：

一种薄板的偏振散射激光测厚仪，包括光源发射驱动电路、仪器电源、电型号放大及处理电路、激光发射系统、激光接收系统，所述激光发射系统包括激光光源、激光发射透镜，所述激光接收系统包括光电接收器件、激光接收透镜，在所述激光发射系统中设置有激光起偏振装置，在所述述激光接收系统中设置有激光检偏振装置。

在所述激光发射系统中，激光光源和激光发射透镜顺序排列，在激光发射透镜后设置有激光起偏振装置，在所述激光接收系统中，光电接收器件和激光接收透镜顺序排列，在激光接收透镜后设置有激光检偏振装置。

在所述激光发射系统中，激光起偏振装置设置在激光光源和激光发射透镜之间，在所述激光接收系统中，激光检偏振装置设置在光电接收器件和激光接收透镜之间。

有益效果：本发明结合了激光的三角法测厚的优点，通过利用光的偏振特性加入了激光强度调制测量厚度的原理，使得测厚仪克服了表面不同材质和粗糙程度的影响，因为在工业现场中被测薄板表面不可能是绝对的标准镜面，应具有一定粗糙程度。而且由于被测表面材质的不同，表面对偏振光线的反射特性也很不相同。通过对不同材质的表面对偏振光散射的特性，通过测量反射光的偏振态的变化和偏振强度的变化，补偿由于表面材质和粗糙程度所带来的测量影响，同时本测厚仪也可以通过选择光束的最佳偏振状态，从而提高了测量的精度。

附图说明

图1是传统的激光三角法测厚仪结构图；

图2是本发明的第一种结构示意图；

图3是本发明的第二种结构示意图；

图4是本发明的原理示意图；

图5是本发明的测厚原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种薄板的偏振散射激光测厚仪，包括光源发射驱动电路7、仪器电源8、电型号放大及处理电路9、激光发射系统、激光接收系统，所述激光发射系统包括激光光源1、激光发射透镜3，所述激光接收系统包括光电接收器件2、激光接收透镜4，在所述激光发射系统中设置有激光起偏振装置5，在所述述激光接收系统中设置有激光检偏振装置6。

在所述激光发射系统中，激光光源1和激光发射透镜3顺序排列，在激光发射透镜3后设置有激光起偏振装置5，在所述激光接收系统中，光电接收器件2和激光接收透镜4顺序排列，在激光接收透镜4后设置有激光检偏振装置6。

在所述激光发射系统中，激光起偏振装置5设置在激光光源1和激光发射透镜3之间，在所述激光接收系统中，激光检偏振装置6设置在光电接收器件2和激光接收透镜4之间。

本发明中构成激光三角法测量的光源可以使用偏振激光光源，也可以使用非偏振激光光源。

图4是本发明的原理示意图。本薄板的偏振散射激光测厚仪的光学系统分别由偏振光学发射系统11和偏振光学接收系统12组成。在偏振光学发射系统11内，光源发出的光投射进入一个光偏振发生装置，通过这个光偏振发生装置后的光束将成为偏振束A1，这个组合的光学发射系统11将这束偏振激光束A1被聚焦在被测薄板的表面位置I。被测的薄板表面将光学发射系统11投射到其上的聚焦光束反射后被偏振光学接收系统12接收。被测薄板的表面在位置I时，通过整个光学系统的位置设定，这时发射光束A1和接收光束B1的夹角为α度，当被测薄板的表面在位置II时，这时发射光束11和接收光束12的夹角将不在是α度，根据这个发射光束11和接收光束12的夹角的变化，通过几何三角的关系计算出被测表面位置I和位置II之间的距离。通过接收电路和信号处理和运算电路，计算出位置I和位置II之间的距离偏差Δh。