[發明專利]一種鎢絲繩晃晶測試系統及其方法

在審

• 申請號: 202010218264.X
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111238414A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 符云舒;趙杰;魏利強
• 申請（專利權）人: 寶雞志普有色金屬加工有限公司
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27;G01B11/26
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

本發明公開了一種鎢絲繩晃晶測試系統及其方法，包括長晶模擬機構和測量反饋機構；所述長晶模擬機構用于模擬鎢絲繩及重錘在單晶硅生長過程中的懸掛轉動模式；測量反饋機構包括采集模塊、測量模塊和顯示模塊，采集模塊用于獲取鎢絲繩及重錘轉動過程中的圖像，并將圖像放大通過顯示模塊顯示；測量模塊用于測量轉動中重錘的軸心偏移量，并將軸心偏移量通過顯示模塊顯示，該裝置填補了鎢絲繩在使用狀態下直線度和垂直度的檢測項目及方法，能夠及時檢測出重心偏移的不合格重錘，檢測出鎢絲繩的直線度垂直度，檢測出重錘和鎢絲繩的軸心配合度，避免了光伏行業晶體生長過程中由鎢絲繩直線度垂直度差而產生的晃晶及引晶偏等問題，提升了單晶硅棒單棒質量和品質。

技術領域

本發明涉及光伏裝備技術領域，尤其涉及一種鎢絲繩晃晶測試系統及其方法。

背景技術

隨著太陽能光伏行業高速發展，當前光伏行業直拉法單晶硅棒單棒增長增重，造成單晶硅生長時晃晶及引晶偏問題日益嚴重，嚴重影響晶體生長品質，已成為行業技術瓶頸，其中用于單晶硅生長過程中提拉單晶硅棒的鎢絲繩產品本身直線度和垂直度性能已成為影響晃晶的主要因素之一，在鎢絲繩產品使用于單晶硅生長爐時上端與收繩電機緊固后自然垂落下端與配套重錘連接，靠人眼觀察鎢絲繩與重錘是否垂直，若不垂直對單晶生長爐提拉系統進行微調，是靠單晶爐設備本身調整保證，而鎢絲繩產品本身的直線度和直線性未有檢測設施，從而在產生晶棒晃晶現象時重要因素之一鎢絲繩沒有數據及技術指標判斷，造成晃晶現象分析的不全面和不準確。在以直拉法生產單晶實踐中，出現的晶體晃動現象，簡稱晃晶。其實質是生長系統受到某些干擾后的一種運動形式。晃動會引起生長瞬間微觀擴散層的變化，造成有效分凝系數的變動，導致微觀參雜劑濃度分布的徑向不均勻性。引起溶液對流不穩定，固液界面過冷度的變化，產生枝晶生長。從而較大影響晶體生長的穩定性，單晶形體，電阻率和微缺陷等。

發明內容

針對上述缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種鎢絲繩晃晶測試系統及其方法，能夠測量鎢絲繩本身在使用狀態時自身的直線度和垂直度性能。

為達到以上目的，本發明的技術方案為：

一種鎢絲繩晃晶測試系統，包括長晶模擬機構和測量反饋機構；其中，所述長晶模擬機構用于模擬鎢絲繩及重錘在單晶硅生長過程中的懸掛轉動模式；測量反饋機構包括采集模塊、測量模塊和顯示模塊，其中，采集模塊用于獲取鎢絲繩及重錘轉動過程中的圖像，并將圖像放大通過顯示模塊顯示；測量模塊用于測量轉動中重錘的軸心偏移量，并將軸心偏移量通過顯示模塊顯示。

所述長晶模擬機構包括設置于高處的電機，所述電機上吊掛有鎢絲繩，鎢絲繩上配套安裝有重錘。

所述采集模塊包括攝像頭，所述攝像頭用于拍攝電機旋轉后鎢絲繩及重錘轉動圖像。

所述攝像頭為CCD高頻捕捉攝像頭。

所述測量模塊包括位移傳感器，位移傳感器用于測量轉動中鎢絲繩和重錘的軸心偏移量，并且記錄后并生成曲線，用于記錄鎢絲繩晃動量和偏移情況，以反饋其直線度和垂直度性能。

所述位移傳感器為紅外位移傳感器。

一種鎢絲繩晃晶測試方法，包括：

1)、將長晶模擬機構設置完成，通過測量模塊測量靜止重錘時的距離，并將測距歸零；

2)、啟動長晶模擬機構，使得鎢絲繩及重錘均速轉動，并通過采集模塊獲取鎢絲繩及重錘轉動過程中的圖像，并將圖像放大通過顯示模塊顯示；測量模塊測量轉動中重錘的軸心偏移量；

3)、實時記錄測量的軸心偏移量，并將重錘的軸心偏移量生成曲線，用于記錄鎢絲繩系統晃動量和偏移情況，以反饋其直線度和垂直度性能。

所述采集模塊、測量模塊以及顯示模塊均安裝于控制臺上。

所述鎢絲繩及重錘均速轉動速率為3n/min～20n/min。