专利名称：多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多晶铸淀娃料固液两相实时图像检测装置。
背景技术：
目前多晶铸锭炉在光伏行业广泛应用，但是在加热、熔化、长晶等各个工艺阶段，对于石英坩埚内的硅料固液两相的状态无从检测，目前对于长晶速率的检测只能通过铸锭炉上面预留的开孔插入石英棒来检测，费时且不准确
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中之不足，提供一种多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，以实时获得铸锭炉内硅料固液两相界面位置，为优化工艺参数提供数据支持。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，安装在铸锭炉内部，包括阵列设置在铸锭炉隔热笼外侧四周的电容电极，所述的电容电极可沿坩埚垂直方向上下移动，电容电极线路连接有数据采集系统，数据采集系统将采集的数据传输到上位机，上位机中配置有控制板卡，控制板卡线路连接有伺服电机，伺服电机通过减速机构带动电容电极作上下移动。进一步地，所述的控制板卡与伺服电机之间设有接收控制板卡的信号而控制伺服电机动作的伺服驱动器。更进一步地，所述的控制板卡与伺服电机之间设有旋转编码器，旋转编码器一端线路连接控制板卡，旋转编码器的另一端与伺服电机线路连接。本实用新型的有益效果是本实用新型通过优化设计、优化算法等手段获得铸锭炉内硅料固液界面的实时图像，借此获得硅料在熔化阶段固液界面的实时位置，也可以获得长晶阶段固液界面的实时位置，从而间接获得长晶速率，为工艺参数的优化提供数据支持。
以下结合附图
和实施方式对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型的结构原理框图。图中I.电容电极 2.数据采集系统 3.上位机 4.控制板卡 5.伺服电机
6.减速机构7.伺服驱动器8.旋转编码器
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图I所不的一种多晶铸淀娃料固液两相实时图像检测装置，安装在铸淀炉内部，包括阵列设置在铸锭炉隔热笼外侧四周的电容电极1，所述的电容电极I可沿坩埚垂直方向上下移动，电容电极I线路连接有数据采集系统2，数据采集系统2将采集的数据传输到上位机3，上位机3中配置有控制板卡4，控制板卡4线路连接有伺服电机5，控制板卡4与伺服电机5之间设有旋转编码器8，旋转编码器8 一端线路连接控制板卡4，旋转编码器8的另一端与伺服电机5线路连接，同时在控制板卡4与伺服电机5之间还设有接收控制板卡4的信号而控制伺服电机5动作的伺服驱动器7。伺服驱动器7控制伺服电机5，尔后伺服电机5通过减速机构6带动电容电极I作上下移动。电容电极1，在多晶铸锭炉隔热笼外侧四周布置，由于多晶炉坩埚尺寸较大，为提高分辨率，布置的电容电极I数量应尽量多，且电容电极I应经过特殊设计，适应高温、要求移动的场合。根据坩埚内部固液两相介电常数的不同，电容电极I阵列中极板间产生微电容，由数据采集系统2进行C/V转换、放大、AD转换，将多个电容电极I值传送至上位机3，并在上位机3上根据特定的图像重构算法，获得其图像信息。·同时上位机3中配置的控制板卡4，通过控制伺服电机5而带动减速机构6动作，最终带动执行机构(电极阵列)实现上下移动。为提高图像成像质量及实时性，本实用新型采取优化电极阵列设计、优化微电容采集电路、优化图像重构算法等方法，以获得硅料在熔化阶段固液界面的实时位置以及长晶阶段固液界面的实时位置，从而间接获得长晶速率，为工艺参数的优化提供数据支持。上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，安装在铸锭炉内部，包括阵列设置在铸锭炉隔热笼外侧四周的电容电极(I)，其特征是所述的电容电极(I)可沿坩埚垂直方向上下移动，电容电极(I)线路连接有数据采集系统(2)，数据采集系统(2)将采集的数据传输到上位机(3)，上位机(3)中配置有控制板卡(4)，控制板卡⑷线路连接有伺服电机(5)，伺服电机(5)通过减速机构(6)带动电容电极(I)作上下移动。
2.根据权利要求I所述的多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，其特征是所述的控制板卡⑷与伺服电机(5)之间设有接收控制板卡⑷的信号而控制伺服电机(5)动作的伺服驱动器(7)。
3.根据权利要求I所述的多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，其特征是所述 的控制板卡(4)与伺服电机(5)之间设有旋转编码器(8)，旋转编码器(8) —端线路连接控制板卡(4)，旋转编码器(8)的另一端与伺服电机(5)线路连接。
专利摘要本实用新型公开了一种多晶铸锭硅料固液两相实时图像检测装置，安装在铸锭炉内部，包括阵列设置在铸锭炉隔热笼外侧四周的电容电极，所述的电容电极可沿坩埚垂直方向上下移动，电容电极线路连接有数据采集系统，数据采集系统将采集的数据传输到上位机，上位机中配置有控制板卡，控制板卡线路连接有伺服电机，伺服电机通过减速机构带动电容电极作上下移动。本实用新型通过优化设计、优化算法等手段获得铸锭炉内硅料固液界面的实时图像，借此获得硅料在熔化阶段固液界面的实时位置，也可以获得长晶阶段固液界面的实时位置，从而间接获得长晶速率，为工艺参数的优化提供数据支持。
文档编号C30B28/06GK202492616SQ20122006752
公开日2012年10月17日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者于松坤 申请人:常州天合光能有限公司