[发明专利]一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量系统，包括发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、恒温加热台、接收模块、玻璃温度测量显示器、摄像机、计算机、支撑架；发射模块、激光扩束器、全透玻璃片都在支撑架上，且从上往下竖直排放；恒温加热台在全透玻璃片正下方；接收模块位于全透玻璃片斜上方；接收模块与玻璃温度测量显示器连接；摄像机与计算机连接；本发明采用全透玻璃片与待测玻璃构成劈尖干涉，并通过玻璃温度测量显示器获取第一干涉条纹移动数目，通过摄像机和计算机获取第二干涉条纹移动数目，从而获取修正干涉条纹移动数目，进而得到待测玻璃片实时温度，装置结构简单合理，成本低廉、操作方便，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及物理工业技术研究领域，特别涉及一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量系统及方法。

背景技术

在科学研究和实际应用方面，人们对温度的要求越来越高，例如在超精密光学玻璃加工机床温度控制系统中，为了保证加工精度必然加大对温度控制的要求，这就需要精确地测定玻璃的温度。

广泛应用的非接触式红外测温装置可能出现下列问题：1、须基于材料发射率来预置测温装置参数；2、测量精度受测温目标大小与测温距离的影响；3、测温范围受被测材料限制。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量系统。

本发明的另一目的在于提供一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量方法。

本发明的主要目的通过以下的技术方案实现：

一种基于激光干涉的非接触式玻璃温度测量系统，包括发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、恒温加热台、接收模块、玻璃温度测量显示器、摄像机、计算机、支撑架；

所述发射模块、激光扩束器、全透玻璃片都在支撑架上，且从上往下竖直排放；所述恒温加热台在全透玻璃片正下方；所述接收模块位于全透玻璃片斜上方；接收模块与玻璃温度测量显示器连接；所述摄像机与计算机连接；

所述发射模块包含红光激光发射器；红光激光发射器用于发射激光；

所述摄像机的图像信号输出端与计算机的图像信号输入端连接；

所述激光扩束器用于扩束发射的激光；

所述全透玻璃片位于待测玻璃片上方，与待测玻璃片形成劈尖干涉，并将激光发射到接收模块；

所述摄像机用于拍摄记录待测玻璃在加热过程中干涉条纹图样变化情况；所述计算机用于将获取的干涉条纹图样变化情况进行分析处理；

所述接收模块包含干涉图样接收板、光电二极管；所述干涉图样接收板用于接收劈尖干涉形成的干涉条纹图样；所述光电二极管用于识别待测玻璃片加热过程中干涉条纹的移动数目，即光电二极管将干涉条纹移动产生的亮度变化转化为电信号，并将电信号传送至玻璃温度测量显示器；

所述玻璃温度测量显示器包含主控芯片、蓝牙模块、数码管，所述主控芯片用于记录干涉条纹移动数目和待测玻璃片实时温度；所述蓝牙模块用于与计算机连接通讯；所述数码管与主控芯片连接，用于实时显示待测玻璃片的实时温度。

优选的，蓝牙模块为HC-06模块；

优选的，红光激光发射器为5V铜材半导体激光管；

优选的，计算机能进行图像分析和处理；

优选的，干涉图样接收板为白色不透明硬纸板；

优选的，主控芯片为STM32F103RCT6单片机；

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：