[實(shí)用新型]多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220067526.8
• 申請(qǐng)日: 2012-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN202492616U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于松坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號(hào): C30B28/06
• 分類號(hào): C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

目前多晶鑄錠爐在光伏行業(yè)廣泛應(yīng)用，但是在加熱、熔化、長(zhǎng)晶等各個(gè)工藝階段，對(duì)于石英坩堝內(nèi)的硅料固液兩相的狀態(tài)無從檢測(cè)，目前對(duì)于長(zhǎng)晶速率的檢測(cè)只能通過鑄錠爐上面預(yù)留的開孔插入石英棒來檢測(cè)，費(fèi)時(shí)且不準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)裝置，以實(shí)時(shí)獲得鑄錠爐內(nèi)硅料固液兩相界面位置，為優(yōu)化工藝參數(shù)提供數(shù)據(jù)支持。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)裝置，安裝在鑄錠爐內(nèi)部，包括陣列設(shè)置在鑄錠爐隔熱籠外側(cè)四周的電容電極，所述的電容電極可沿坩堝垂直方向上下移動(dòng)，電容電極線路連接有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，上位機(jī)中配置有控制板卡，控制板卡線路連接有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電容電極作上下移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的控制板卡與伺服電機(jī)之間設(shè)有接收控制板卡的信號(hào)而控制伺服電機(jī)動(dòng)作的伺服驅(qū)動(dòng)器。

更進(jìn)一步地，所述的控制板卡與伺服電機(jī)之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器一端線路連接控制板卡，旋轉(zhuǎn)編碼器的另一端與伺服電機(jī)線路連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化算法等手段獲得鑄錠爐內(nèi)硅料固液界面的實(shí)時(shí)圖像，借此獲得硅料在熔化階段固液界面的實(shí)時(shí)位置，也可以獲得長(zhǎng)晶階段固液界面的實(shí)時(shí)位置，從而間接獲得長(zhǎng)晶速率，為工藝參數(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖中1.電容電極??2.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)??3.上位機(jī)??4.控制板卡??5.伺服電機(jī)6.減速機(jī)構(gòu)??7.伺服驅(qū)動(dòng)器??8.旋轉(zhuǎn)編碼器

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時(shí)圖像檢測(cè)裝置，安裝在鑄錠爐內(nèi)部，包括陣列設(shè)置在鑄錠爐隔熱籠外側(cè)四周的電容電極1，所述的電容電極1可沿坩堝垂直方向上下移動(dòng)，電容電極1線路連接有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)3，上位機(jī)3中配置有控制板卡4，控制板卡4線路連接有伺服電機(jī)5，控制板卡4與伺服電機(jī)5之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器8，旋轉(zhuǎn)編碼器8一端線路連接控制板卡4，旋轉(zhuǎn)編碼器8的另一端與伺服電機(jī)5線路連接，同時(shí)在控制板卡4與伺服電機(jī)5之間還設(shè)有接收控制板卡4的信號(hào)而控制伺服電機(jī)5動(dòng)作的伺服驅(qū)動(dòng)器7。伺服驅(qū)動(dòng)器7控制伺服電機(jī)5，爾后伺服電機(jī)5通過減速機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)電容電極1作上下移動(dòng)。

電容電極1，在多晶鑄錠爐隔熱籠外側(cè)四周布置，由于多晶爐坩堝尺寸較大，為提高分辨率，布置的電容電極1數(shù)量應(yīng)盡量多，且電容電極1應(yīng)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，適應(yīng)高溫、要求移動(dòng)的場(chǎng)合。

根據(jù)坩堝內(nèi)部固液兩相介電常數(shù)的不同，電容電極1陣列中極板間產(chǎn)生微電容，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2進(jìn)行C/V轉(zhuǎn)換、放大、AD轉(zhuǎn)換，將多個(gè)電容電極1值傳送至上位機(jī)3，并在上位機(jī)3上根據(jù)特定的圖像重構(gòu)算法，獲得其圖像信息。

同時(shí)上位機(jī)3中配置的控制板卡4，通過控制伺服電機(jī)5而帶動(dòng)減速機(jī)構(gòu)6動(dòng)作，最終帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電極陣列)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。

為提高圖像成像質(zhì)量及實(shí)時(shí)性，本實(shí)用新型采取優(yōu)化電極陣列設(shè)計(jì)、優(yōu)化微電容采集電路、優(yōu)化圖像重構(gòu)算法等方法，以獲得硅料在熔化階段固液界面的實(shí)時(shí)位置以及長(zhǎng)晶階段固液界面的實(shí)時(shí)位置，從而間接獲得長(zhǎng)晶速率，為工藝參數(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

上述實(shí)施方式只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。