專利名稱：太陽能電池板裂紋檢測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種裂紋檢測裝置。具體是一種太陽能電池板裂紋檢測儀。 用于太陽能電池板的生產(chǎn)檢驗領域。
背景技術：
太陽能電池是一種將太陽能轉變?yōu)殡娔艿钠骷?，太陽能電池根?jù)所用材 料的不同，可分為硅系太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多 層修飾電極型太陽能電池及納米晶太陽能電池四大類。其中硅系太陽能電池 最為常見，這些太陽能電池板在生產(chǎn)過程中，不可避免地會在小的板塊上施 加外力，有時在板塊的表面上就會出現(xiàn)長短、方向各不相同的裂紋。這些帶 有裂紋的電池板， 一旦被裝配到太陽能電池組中，就會嚴重影響整個電池模 塊的性能。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，這些太陽能電池板的完好性主要靠人眼檢 測。這種人工檢測的方法不但費時費力，而且由于太陽能電池材料的特殊性， 經(jīng)常會出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象，這就給提高產(chǎn)品的質(zhì)量帶來了困難。因此有必要設 計一種自動檢測系統(tǒng)，可以對太陽能電池板的完好性進行無接觸、無損傷地 檢測，將帶有裂紋的壞片自動分離出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有檢測手段的不足，提供一種能很好地應用于 太陽能電池完好性檢測的儀器，特別是能夠將太陽能電池板上的裂紋自動撿 測出來的裝置。由于太陽能電池板多是由反射率較高，比輻射率較低的材料 構成，故該太陽能電池板裂紋檢測儀使用激光作為激發(fā)光源，通過紅外接收 器接收電池板表面反射的激光能量來產(chǎn)生該點的紅外信號，再經(jīng)過推掃裝置 兩個方向的掃描，即可獲取整個太陽能電池板的紅外圖像信號。最后使用智能識別分析軟件對圖像進行處理，即可以檢測太陽能電池板是否存在裂紋， 為太陽能電池板的完好性檢測提供了一種非接觸、無損傷的新方式。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種太陽能電池板裂紋檢測儀，包括激光控制器、轉動鏡控制器、激光 源、反射鏡、轉動鏡、成像透鏡、線陣CCD、推掃驅動裝置、計算機和載物 臺。特點是激光源、反射鏡、轉動鏡、成像透鏡、線陣CCD依次成光路連接 激光源發(fā)射的激光束經(jīng)過反射鏡反射后，照射到轉動鏡上，轉動鏡按照一定 的頻率旋轉，將激光束反射到被測太陽能電池板表面，并實現(xiàn)對其表面的行
掃描，被電池板表面反射的激光能量經(jīng)過成像透鏡后成像于線陣CCD上，CCD 將圖像數(shù)據(jù)采集到計算機中。
電路連接CCD輸出信號電纜連接計算機，計算機連接激光控制器、轉
動鏡控制器和推掃驅動裝置；激光控制器連接到激光源上，控制激光源的工 作；轉動鏡控制器連接到轉動鏡上，控制轉動鏡按照一定的頻率轉動；推掃 驅動裝置的步進電機通過滾珠絲杠連接載物臺，太陽能電池板置于載物臺上， 推掃驅動裝置驅動載物臺平動，實現(xiàn)對太陽能電池板的推掃。
經(jīng)過轉動鏡反射激光束對太陽能電池板表面行掃描和載物臺平動實現(xiàn)對 電池板的列掃描，最后即可獲取整個被測太陽能電池板反射的激光能量圖像。 該圖像數(shù)據(jù)包含了太陽能電池板表面的紅外信號，經(jīng)過計算機處理即可以在 顯示器上顯示出來，然后由計算機中的智能識別處理模塊對該紅外圖像進行 處理分析，即可以將太陽能電池板存在的裂紋檢測出來，從而實現(xiàn)太陽能電 池板表面完好性的自動檢測。
上述激發(fā)光源是可以發(fā)射直徑10-50微米激光束的激光源，其發(fā)射頻率 可以根據(jù)需要靈活選擇；所述轉動鏡可以是三面鏡或多面鏡；所述線陣CCD為紅外CCD，根據(jù)被測電池板的材料不同，也可以使用普通單色或彩色CCD。本發(fā)明將激光束通過轉動鏡反射到太陽能電池板表面上，實現(xiàn)對太陽能
電池表面掃描點的瞬間加熱，使用線陣CCD采集電池板輻射的紅外能量，通
過檢測推掃后獲得的整個電池板圖像上到突變信息，即可以判斷該太陽能電
池板是否完好。該檢測方式不接觸被測太陽能電池板表面，不會在檢測過程
中對電池板造成損害，可以替代人工實現(xiàn)自動檢測。


圖1為本發(fā)明結構示意圖
具體實施例方式
下面根據(jù)圖1給出本發(fā)明一個較好的實施例，用以說明本發(fā)明的結構特征，技術性能和功能點，而不是用來限定本發(fā)明的范圍。
參閱圖l，本實施例中激光源3、反射鏡4、轉動鏡5、成像透鏡6、線陣CCD 7依次成光路連接，激光源3發(fā)出的激光束經(jīng)過反射鏡4反射后，照射到轉動鏡5上，經(jīng)過轉動鏡5的反射依次對太陽能電池板11上的一行進行掃描，太陽能電池板11輻射的信號經(jīng)過成像透鏡6成像于線陣CCD7上。計算機9分別連接到激光控制器1、轉動鏡控制器2和推掃驅動裝置8上，通過激光控制器1可以使激光源3發(fā)射出儀器所需要的激光束，轉動鏡控制器2可以控制轉動鏡5的轉動頻率，使其與推掃驅動裝置8所驅動的載物臺10的平動速度按照一定的比例系數(shù)相匹配，實現(xiàn)整個太陽能電池板11的逐點掃描。推掃驅動裝置8的步進電機通過高精度滾珠絲杠連接到載物臺10上，在計算機9的控制下，驅動載物臺IO進行高精度平動，使其上的太陽能電池板ll進行X方向和Y方向的激光掃描，線陣CCD 7的信號電纜連接到計算機9的數(shù)據(jù)采集卡上，完成電池板11的圖像數(shù)據(jù)采集。本實施例中，線陣CCD 7采用高速線陣CCD IL-Pl-4096，激光源3發(fā)射一束直徑為20微米激光束的氬離子激光源。儀器工作時，激光源3的激光束經(jīng)過反射鏡4照射到轉動鏡5上，轉動鏡5反射的激光束完成對太陽能電池板11的一行掃描時，計算機9讀取線陣CCD 7的數(shù)據(jù)，同時通過推掃驅動裝置8控制載物臺10向前平動一行，準備下一行的掃描，掃描完成后即可以獲取整個太陽能電池板11的紅外輻射圖像數(shù)據(jù)。
運行于計算機9上的數(shù)據(jù)采集和分析軟件主要實現(xiàn)以下功能:儀器定標、線陣CCD數(shù)據(jù)采集、實時圖像顯示、硬件配置和控制、圖像數(shù)據(jù)格式轉換及智能識別和分析等。
本發(fā)明通過轉動鏡和推掃裝置的配合，實現(xiàn)了對太陽能電池板的無接觸、無損傷地激光掃描，通過對獲取的紅外輻射圖像數(shù)據(jù)的智能處理和分析，即可以判斷太陽能電池板的完好性。與傳統(tǒng)的人眼檢測手段相比，本發(fā)明完全實現(xiàn)了裂紋的自動檢測，將其應用于太陽能電池板的完好性檢測，可以減少人為因素的干擾，檢測準確度高，具有重要的實際應用價值。
權利要求
1、一種太陽能電池板裂紋檢測儀，包括激光控制器(1)、轉動鏡控制器(2)、激光源(3)、反射鏡(4)、轉動鏡(5)、成像透鏡(6)、線陣CCD(7)、推掃驅動裝置(8)、計算機(9)和載物臺(10)，其特征在于激光源(3)、反射鏡(4)、轉動鏡(5)、成像透鏡(6)、線陣CCD(7)依次成光路連接；線陣CCD(7)的輸出信號電纜連接計算機(9)；計算機(9)連接激光控制器(1)、轉動鏡控制器(2)和推掃驅動裝置(8)；推掃驅動裝置(8)的步進電機通過滾珠絲杠連接載物臺(10)；太陽能電池板(11)置于載物臺(10)上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池板裂紋檢測儀，其特征在于所述的 轉動鏡(5)為三面鏡或者多面鏡。
3、 根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池板裂紋檢測儀，其特征在于所述的 轉動鏡(5)的轉動頻率與載物臺(10)的平動速度按比例系數(shù)相匹配。
4、 根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池板裂紋檢測儀，其特征在于所述的 激光源(3)發(fā)射直徑10 50微米的激光束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池板裂紋檢測儀，包括激光控制器、轉動鏡控制器、激光源、反射鏡、轉動鏡、成像透鏡、線陣CCD、推掃驅動裝置、計算機和載物臺，特點是激光源、反射鏡、轉動鏡、成像透鏡、線陣CCD依次成光路連接；線陣CCD的輸出信號電纜連接計算機；計算機連接激光控制器、轉動鏡控制器和推掃驅動裝置；推掃驅動裝置的步進電機通過滾珠絲杠連接載物臺；太陽能電池板置于載物臺上。本發(fā)明通過轉動鏡和推掃裝置的配合，實現(xiàn)對太陽能電池板的無接觸、無損傷地激光掃描，通過對獲取的紅外輻射圖像數(shù)據(jù)的智能處理和分析，即可以判斷太陽能電池板的完好性。
文檔編號G01N21/88GK101487802SQ20091004671
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權日2009年2月26日
發(fā)明者李慶利 申請人:華東師范大學