由于传统的基于干涉原理的测量方法无法对用于太阳x射线成像仪的WolterI型旋转非球面反射镜进行检测，本文提出了一种在线检测此类反射镜面形的方法。以长程轮廓测量仪的原理为基础，经过改进、整合测量装置并在扫描机构中加入五角棱镜转折光路，搭建了一套WolterI型旋转非球面反射镜面形检测装置，并对该装置的工作原理、结构参数设定以及数据处理算法等进行了研究。用一块标准平面反射镜作为基准面对该装置定标，并通过实测反射镜样品进行验证实验。实验结果表明：该装置的倾斜度测量误差为RMS6．7μrad，重复精度为0．75μrad，轮廓测量精度约为PV0．24λ，RMS0．07λ，基本满足设计要求。