專利名稱：多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多晶鑄淀娃料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置。
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、長晶等各個工藝階段，對于石英坩堝內(nèi)的硅料固液兩相的狀態(tài)無從檢測，目前對于長晶速率的檢測只能通過鑄錠爐上面預(yù)留的開孔插入石英棒來檢測，費(fèi)時且不準(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)時圖像檢測裝置，以實(shí)時獲得鑄錠爐內(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)時圖像檢測裝置，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，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)帶動電容電極作上下移動。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而控制伺服電機(jī)動作的伺服驅(qū)動器。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、優(yōu)化算法等手段獲得鑄錠爐內(nèi)硅料固液界面的實(shí)時圖像，借此獲得硅料在熔化階段固液界面的實(shí)時位置，也可以獲得長晶階段固液界面的實(shí)時位置，從而間接獲得長晶速率，為工藝參數(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖中I.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)動器8.旋轉(zhuǎn)編碼器
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡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I所不的一種多晶鑄淀娃料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置，安裝在鑄淀爐內(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I可沿坩堝垂直方向上下移動，電容電極I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的信號而控制伺服電機(jī)5動作的伺服驅(qū)動器7。伺服驅(qū)動器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帶動電容電極I作上下移動。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I數(shù)量應(yīng)盡量多，且電容電極I應(yīng)經(jīng)過特殊設(shè)計，適應(yīng)高溫、要求移動的場合。根據(jù)坩堝內(nèi)部固液兩相介電常數(shù)的不同，電容電極I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，將多個電容電極I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?！ね瑫r上位機(jī)3中配置的控制板卡4，通過控制伺服電機(jī)5而帶動減速機(jī)構(gòu)6動作，最終帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電極陣列)實(shí)現(xiàn)上下移動。為提高圖像成像質(zhì)量及實(shí)時性，本實(shí)用新型采取優(yōu)化電極陣列設(shè)計、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)時位置以及長晶階段固液界面的實(shí)時位置，從而間接獲得長晶速率，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)。
權(quán)利要求1.一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置，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(I)，其特征是所述的電容電極(I)可沿坩堝垂直方向上下移動，電容電極(I)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⑷線路連接有伺服電機(jī)(5)，伺服電機(jī)(5)通過減速機(jī)構(gòu)(6)帶動電容電極(I)作上下移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置，其特征是所述的控制板卡⑷與伺服電機(jī)(5)之間設(shè)有接收控制板卡⑷的信號而控制伺服電機(jī)(5)動作的伺服驅(qū)動器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置，其特征是所述 的控制板卡(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) —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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多晶鑄錠硅料固液兩相實(shí)時圖像檢測裝置，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，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)帶動電容電極作上下移動。本實(shí)用新型通過優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化算法等手段獲得鑄錠爐內(nèi)硅料固液界面的實(shí)時圖像，借此獲得硅料在熔化階段固液界面的實(shí)時位置，也可以獲得長晶階段固液界面的實(shí)時位置，從而間接獲得長晶速率，為工藝參數(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
文檔編號C30B28/06GK202492616SQ20122006752
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者于松坤 申請人:常州天合光能有限公司