本发明公开了一种玻璃减薄工艺中的玻璃厚度实时在线测量装置，包括基准探头和感应探头，其中，基座探头包括基准探头支撑套管、电涡流基准座、基准探头激光测距传感器、以及基准探头缓冲弹簧；感应探头包括感应探头支撑套管、电涡流传感器、感应探头激光测距传感器以及感应探头缓冲弹簧，两传感器分别检测到对应的基准探头缓冲弹簧和感应探头缓冲弹簧发生压缩形变导致的间距变化，实现厚度测量。本发明还公开了相应的测量系统及测量方法和应用。本发明通过多种传感器实现的自动化测量装置，能够在玻璃减薄和二次强化工艺进行中避免腐蚀性的溶液的影响，以及实时在线获取准确的测量信息。