在太阳能热发电应用中,聚光器是关键部件,它是将太阳辐射聚集到吸热器上的能量聚集装置。太阳能聚光器一般由多面反光镜拼接而成,因此各反光镜的光学性能,特别是它们的几何精度将在很大程度上影响太阳能聚光器的聚光效率,进而影响到热发电站的效率,故研究太阳能热发电曲面反光镜面形检测技术具有重要意义。基于上述研究背景,本论文主要寻找一种快速、精确、经济的太阳能聚光镜面形误差检测方法,并研制相应的检测设备,从而对太阳能聚光镜的设计、制造、装配和维护提供检测技术支持。总体而言,本论文主要进行以下方面的研究工作:1.分析了现有的太阳能曲面反光镜面形检测技术,总结了太阳能曲面反光镜面形检测技术发展的一般趋势,提出条纹反射法是较合适的太阳能曲面反光镜面形检测方法。深入研究了条纹反射法的测量原理,对该方法所涉及的相移算法和位相展开进行了详细分析,引入一种自迭代算法进行曲面重建,从而能拟合出更接近实际情况的被测镜面形。同时,本文还讨论了太阳能曲面反光镜面形的评价方法。2.基于条纹反射法,研制了一套太阳能曲面反光镜面形检测设备,该设备被命名为条纹反射测量系统(FRMS)。详细阐述了该测量系统的系统设计和各部分的硬件实现,分析了系统测量距离对图像处理的影响,深入研究了该设备的系统标定方法。3.开发了条纹反射测量系统的控制和评估软件,该软件具有图形化用户界面,操作简单,可自动评估和展示测量结果。4.利用条纹反射测量系统,对某厂商生产的标准RP3型抛物槽式镜和一面定日镜进行了检测,给出了典型的检测结果,验证了该设备的可行性。5.对条纹反射测量系统进行了测量不确定度分析,并进行了相关实验。实验结果表明,由水面实验得到的该系统的测量不确定度约为0.6mrad,而系统重复性精度优于0.01mrad。