示的玻璃有 模角的情况下的测量一样，会出现由模角0引起的测量误差。具体地，如图5所示，在左侧 的光路，根据几何关系，A/ =Ai-HX(tanii-tanii'），其中，ii是左侧光路发出的光的入 射角（由反射定理可知，经过被测玻璃的上表面反射后的反射角也为是左侧光源发 出的光经过被测玻璃的下表面反射后在被测玻璃的上表面发生折射时的折射角，A1是左 侧入射光在被测玻璃的上表面反射的反射位置与经过被测玻璃下表面反射后从被测玻璃 的上表面出射的出射位置之间的距离，A/为左侧入射光经过被测玻璃的上表面和下表面 反射后到达光电检测部的距离。显然，A/ <A1。
[0041] 利用上述的公式1可知，左侧光路测得的玻璃厚度Gi为：
[0043]其中，n为被测玻璃的折射率。因此，左侧光路测得的厚度Gi小于玻璃的实际厚 度。 W44] 进一步，根据如图5所示的右侧光路，根据几何关系，可W得到A,' =A2+HX(tani2'-tani2)，其中，i2是左侧光路发出的光的入射角（由反射定理可知，经过被 测玻璃的上表面反射后的反射角也为i2)，i/是左侧光源发出的光经过被测玻璃的下表 面反射后在被测玻璃的上表面发生折射时的折射角，A,是左侧入射光在被测玻璃的上表 面反射的反射位置与经过被测玻璃下表面反射后从被测玻璃的上表面出射的出射位置之 间的距离，A/为左侧入射光经过被测玻璃的上表面和下表面反射后到达光电检测部的距 离。
[0045]利用上述公式1可知，在右侧光路测得的玻璃厚度Gz为：
[0047] 由此可知，在右侧光路测得的厚度Gz大于玻璃的实际厚度。
[0048]根据本实用新型，将被测玻璃的厚度G设定为：，也就是说本实用新型 根据W下公式2计算被测玻璃的厚度。
W例[公式引
[0051] 由于玻璃的模角0通常很小，在左侧光路测得的玻璃厚度的偏差量（偏小）和在 右侧光路测得的玻璃厚度的偏差量（偏大）均很小，并且很相近。因此，通过将在左侧光路 和右侧光路测得的玻璃厚度的平均值作为被测位置处的最终玻璃厚度，有效地提高了玻璃 厚度的测量精度。特别地，当第一光源501发出的检测用光的入射角il和第二光源502发 出的检测用光的入射角i2相同时，由于模角0很小，可W近似认为ii' =i2'。在运种情 况下，由W上数学式可W容易得到，Ai'+A,' >Ai+A,。因此，
[0053] 为了说明根据本实用新型的玻璃厚度检测装置的测量效果，W下将提供一个测量 实例。图6是说明使用本实用新型设及的玻璃厚度检测装置测量带模角玻璃的测量实例的 示意图。如图6所示，当使用本实用新型的玻璃厚度检测装置测量被测玻璃的某一点的厚 度时，由两个检测用光测得的两检测点端厚度分别为Gi= 6. 012mm和G2= 5. 983mm，因此， 该位置的最终厚度检测值G为：
阳化5] 然后，使用标准的玻璃厚度检测仪器测量得到的该处玻璃厚度为G。= 6mm，G1及G2 与G。的差值分别为： 阳化6] 51=Gi_G〇= 6. 012mm-6mm= 0. 012mm
[0057] 52=G厂G〇= 5. 983mm-6mm= 0. 017mm W58] 而根据本实用新型的玻璃厚度检测装置得到的最终厚度测量值为：
[0059] 被测玻璃的厚度最终检测值G与实际厚度G。的差值为：
[0060] 5 =G-Go= -0. 0025mm
[0061] 从上面的计算结果显然可W看出，5与5i、S2相比小了一个数量级。因此，本实 用新型的玻璃厚度检测装置由于使用了两个光路测量玻璃厚度，可W显著减小测量误差， 可W大幅提高测量精度。
[0062] 同理，本实用新型的玻璃厚度检测装置测量中空腔有模角的中空玻璃或=玻两腔 中空玻璃，也能减小模角对中空腔厚度测量的影响，提高测量精度。
[0063] 本实用新型的玻璃厚度检测装置可W测量=玻两腔中空玻璃的厚度。
[0064] 图7是使用本实用新型设及的玻璃厚度检测装置测量=玻两腔中空玻璃的示意 图。如图7所示，此时，第一光源103和第二光源104发出的检测用光，分别产生入射到光 电检测部106的6路反射光。光电检测部106和未图示的玻璃厚度计算部可W根据所述6 路反射光，计算出=玻两腔中空玻璃的=层玻璃和两层空腔的各厚度。然后，将基于第一光 源103的各厚度检测值和基于第二光源104的各厚度检测值分别取平均值作为=玻两腔中 空玻璃的各个厚度的测量结果。 阳0化]图8是表示测量=玻两腔中空玻璃时的第一光源射出的检测用光的光路的示意 图。设第一光源801发出的检测用光相对于被测玻璃上表面的入射角为i，被测玻璃的折 射率为n，光电检测部803的光检测单元距离被测玻璃上表面的高度为H，所述光电检测部 803的各光检测单元间的中屯、距离为a。
[0066] 根据几何光学知识，该=玻两腔中空玻璃中的第一层玻璃810的厚度值Gi、第二层 玻璃812的厚度值G2、第=层玻璃8014的厚度值Gs分别为：
[0070] 其中，Pi、P2分别为第一层玻璃的上表面和下表面反射的光线到达光电检测部803 的光检测单元序号。？3、P4分别为第二层玻璃的上表面和下表面反射的光线到达光电检测 部803的光检测单元序号。？5、Pe分别为第=层玻璃的上表面和下表面反射的光线到达光 电检测部803的光检测单元序号。由光检测单元之间的序号差与光检测单元的中屯、距离a 的乘积可W计算出两路光到达光检测部803时的距离（例如，（P2-P1)Xa为第一层玻璃的 上表面与上表面反射的两路光到达光电检测部803时的距离）。同样地，=玻两腔中空玻璃 中的第一空气层811的厚度Al和第二空气层813的厚度A2分别为：
[0073] 利用第二光源发出的检测用光的反射光计算=玻两腔中空玻璃的各厚度值的计 算方法也基本相同，在此省略对其详细描述。
[0074]图9是本实用新型设及的玻璃厚度检测装置的另一实施例的结构示意图。
[00巧]该实施例中，该光电检测部设置成垂直于被测玻璃905的表面，并且具备朝着相 反方向设置的两个反射光接收面。或者，可W设置两个光电检测部903、904,运两个光电检 测部903、904的光接收面朝向相反，并且分别接收来自第一光源901和第二光源902的检 测用光。根据光学原理可知，如此垂直方向设置的光电检测部，同样能够根据反射光的入射 位置，计算出被测玻璃的各厚度。具体的玻璃厚度计算公式，在此不再重复论述。
[0076] 此外，第一光源和第二光源的发射光可W通过多种方式实现，例如，第一光源和第 二光源通过光纤从同一光源引出。如上所述，通过运种设置，可W仅使用一个光源达到同样 的测量效果。因此，可W降低本本实用新型的玻璃厚度检测装置的成本。
[0077] 另外，在本实用新型中，虽然将基于第一、第二光源分别测得的厚度检测值取平均 而作为最终厚度，但不限定与此，也可W使用其它优化算法并根据运两路光源的厚度检测 值，取得最终的厚度参数。
[0078] 而且，本实用新型中虽然设置了两个光源，但也可W设置更多数量的光源用于厚 度测量。
[0079] 尽管前面公开的内容示出了本实用新型的示例性实施例，但是应当注意，在不背 离权利要求限定的范围的前提下，可W进行多种改变和修改。根据运里描述的实用新型实 施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需W任何特定顺序执行。此外，尽管本实用 新型的元素可WW个体形式描述或要求，但是也可W设想具有多个元素，除非明确限制为 单个元素。
【主权项】
1. 一种玻璃厚度检测装置，其特征在于，包括： 壳体，具有能够与被测玻璃表面接触的底面部，所述底面部为平面形状且可透过光 线； 两个光源，相对置地隔着规定间距设置在所述壳体的内部，可发出射向所述底面部的 检测用光； 光电检测部，由多个光检测单元排列构成，设置在所述壳体的内部，可接收来自所述被 测玻璃的反射光； 玻璃厚度计算部，根据由所述光电检测部输出的检测信息，计算所述被测玻璃的厚度 参数。2. 根据权利要求1所述的玻璃厚度检测装置，其特征在于， 在所述壳体的底面部设有狭缝。3. 根据权利要求1所述的玻璃厚度检测装置，其特征在于， 在所述光电检测部的光入射侧设置有滤光片，用于滤除杂散光。4. 根据权利要求1所述的玻璃厚度检测装置，其特征在于， 所述玻璃厚度计算部根据所述两个光源分别发出的所述检测用光照射到所述被测玻 璃后反射至所述光电检测部而得到的检测信息，分别计算被测玻璃的厚度参数，并将该两 个厚度参数的平均值作为最终的玻璃的厚度参数。5. 根据权利要求1所述的玻璃厚度检测装置，其特征在于， 所述光电检测部与所述壳体的底面部平行设置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种玻璃厚度检测装置，其包括：壳体，具有能够与被测玻璃表面接触的底面部，所述底面部为平面形状且可透过光线；两个光源，相对置地隔着规定间距设置在所述壳体的内部，可发出射向所述底面部的检测用光；光电检测部，由多个光检测单元排列构成，设置在所述壳体的内部，可接收来自所述被测玻璃的反射光；玻璃厚度计算部，根据由所述光电检测部输出的检测信息，计算所述被测玻璃的厚度参数。根据该结构，提高了测量玻璃厚度时的精度，尤其是提高了有楔角玻璃的厚度测量精度。
【IPC分类】G01B11/06
【公开号】CN205027315
【申请号】CN201520803476
【发明人】黄达泉, 常俏, 吴筱, 张鑫, 钟星辉
【申请人】北京奥博泰科技有限公司, 李春业
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月16日