[发明专利]一种钨丝绳晃晶测试系统及其方法

说明书

本发明公开了一种钨丝绳晃晶测试系统及其方法，包括长晶模拟机构和测量反馈机构；所述长晶模拟机构用于模拟钨丝绳及重锤在单晶硅生长过程中的悬挂转动模式；测量反馈机构包括采集模块、测量模块和显示模块，采集模块用于获取钨丝绳及重锤转动过程中的图像，并将图像放大通过显示模块显示；测量模块用于测量转动中重锤的轴心偏移量，并将轴心偏移量通过显示模块显示，该装置填补了钨丝绳在使用状态下直线度和垂直度的检测项目及方法，能够及时检测出重心偏移的不合格重锤，检测出钨丝绳的直线度垂直度，检测出重锤和钨丝绳的轴心配合度，避免了光伏行业晶体生长过程中由钨丝绳直线度垂直度差而产生的晃晶及引晶偏等问题，提升了单晶硅棒单棒质量和品质。

技术领域

本发明涉及光伏装备技术领域，尤其涉及一种钨丝绳晃晶测试系统及其方法。

背景技术

随着太阳能光伏行业高速发展，当前光伏行业直拉法单晶硅棒单棒增长增重，造成单晶硅生长时晃晶及引晶偏问题日益严重，严重影响晶体生长品质，已成为行业技术瓶颈，其中用于单晶硅生长过程中提拉单晶硅棒的钨丝绳产品本身直线度和垂直度性能已成为影响晃晶的主要因素之一，在钨丝绳产品使用于单晶硅生长炉时上端与收绳电机紧固后自然垂落下端与配套重锤连接，靠人眼观察钨丝绳与重锤是否垂直，若不垂直对单晶生长炉提拉系统进行微调，是靠单晶炉设备本身调整保证，而钨丝绳产品本身的直线度和直线性未有检测设施，从而在产生晶棒晃晶现象时重要因素之一钨丝绳没有数据及技术指标判断，造成晃晶现象分析的不全面和不准确。在以直拉法生产单晶实践中，出现的晶体晃动现象，简称晃晶。其实质是生长系统受到某些干扰后的一种运动形式。晃动会引起生长瞬间微观扩散层的变化，造成有效分凝系数的变动，导致微观参杂剂浓度分布的径向不均匀性。引起溶液对流不稳定，固液界面过冷度的变化，产生枝晶生长。从而较大影响晶体生长的稳定性，单晶形体，电阻率和微缺陷等。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种钨丝绳晃晶测试系统及其方法，能够测量钨丝绳本身在使用状态时自身的直线度和垂直度性能。

为达到以上目的，本发明的技术方案为：

一种钨丝绳晃晶测试系统，包括长晶模拟机构和测量反馈机构；其中，所述长晶模拟机构用于模拟钨丝绳及重锤在单晶硅生长过程中的悬挂转动模式；测量反馈机构包括采集模块、测量模块和显示模块，其中，采集模块用于获取钨丝绳及重锤转动过程中的图像，并将图像放大通过显示模块显示；测量模块用于测量转动中重锤的轴心偏移量，并将轴心偏移量通过显示模块显示。

所述长晶模拟机构包括设置于高处的电机，所述电机上吊挂有钨丝绳，钨丝绳上配套安装有重锤。

所述采集模块包括摄像头，所述摄像头用于拍摄电机旋转后钨丝绳及重锤转动图像。

所述摄像头为CCD高频捕捉摄像头。

所述测量模块包括位移传感器，位移传感器用于测量转动中钨丝绳和重锤的轴心偏移量，并且记录后并生成曲线，用于记录钨丝绳晃动量和偏移情况，以反馈其直线度和垂直度性能。

所述位移传感器为红外位移传感器。

一种钨丝绳晃晶测试方法，包括：

1)、将长晶模拟机构设置完成，通过测量模块测量静止重锤时的距离，并将测距归零；

2)、启动长晶模拟机构，使得钨丝绳及重锤均速转动，并通过采集模块获取钨丝绳及重锤转动过程中的图像，并将图像放大通过显示模块显示；测量模块测量转动中重锤的轴心偏移量；

3)、实时记录测量的轴心偏移量，并将重锤的轴心偏移量生成曲线，用于记录钨丝绳系统晃动量和偏移情况，以反馈其直线度和垂直度性能。

所述采集模块、测量模块以及显示模块均安装于控制台上。

所述钨丝绳及重锤均速转动速率为3n/min～20n/min。