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泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例

日期: 2025-03-11
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在光伏硼扩散工艺中,石英舟(石墨舟)到位检测是确保工艺精准度和产品质量的关键环节。然而,该工况面临着两大技术难题:一是高温环境,普通传感器难以承受;二是石英舟的透光材质特性,常规检测手段无法有效检测其位置。泓川科技的 HC8-400 系列激光位移传感器凭借其卓越的性能,成功攻克这些难题,在 85°C 的石英舟工况环境下发挥了关键作用。

泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例


一、项目背景


在光伏产业蓬勃发展的当下,提高电池片转换效率、降低生产成本成为行业追求的目标。硼扩散工艺作为光伏电池制造的重要环节,对石英舟在高温炉内的位置精度要求极高。但在实际生产中,由于高温炉内温度高达 85°C,普通传感器在此环境下,电子元件性能会受到严重影响,导致测量精度下降甚至失效。同时,石英舟的透光特性使得光线能够穿透,普通光学传感器无法通过反射光线获取其位置信息,这给石英舟到位检测带来了极大挑战。

泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例


二、HC8-400 激光位移传感器技术优势


  1. 耐高温特性:HC8-400 系列激光位移传感器的工作温度范围为 - 1050°C,但其特殊的散热设计和选用的耐高温材料,使其能够在 85°C 的恶劣高温环境下稳定工作。该传感器内部采用了高效散热结构,可快速将热量散发出去,避免因温度过高导致元件损坏或性能下降。同时,选用的耐高温电子元件,经过严格筛选和测试,确保在高温环境下仍能保持良好的电气性能,为准确检测提供了可靠保障。


  2. 检测透明材质能力:这款传感器采用先进的激光测量技术,能够发射特定波长的激光束。对于石英舟这种透光材质,它可以通过检测激光束在透过石英舟过程中的微小折射和散射变化,精确计算出石英舟的位置。其光源波长为 655nm,在该波长下,激光束与石英舟的相互作用能够产生可检测的信号变化,从而实现对透明石英舟的有效检测。


  3. 高精度测量性能:HC8-400 激光位移传感器具有出色的测量精度。其参考距离为 400mm,测量范围为 ±200mm,在测量距离 200mm - 400mm 时,重复精度可达 150μm,线性度为 ±0.2% 的 F.S.;在测量距离 400mm - 600mm 时,重复精度为 400μm,线性度为 ±0.3% 的 F.S.。如此高的精度能够满足石英舟到位检测对位置精度的严格要求,确保硅片在高温炉内的位置精准,进而保证硼扩散的均匀性,提高电池片转换效率。


  4. 丰富的功能配置:传感器具备多种实用功能。它拥有 1 个 RS485 通信端口,支持 Modbus RTU 协议,方便与上位机进行数据传输和通信,实现远程监控和控制。1 路模拟量输出(模拟电压 0 - 5V 或模拟电流 4 - 20mA),可根据实际需求选择输出方式,便于与其他设备集成。1 路 IO 输入,支持激光器关闭、教导、触发、归零等功能,1 路 IO 输出用于判定状态输出,这些功能为传感器在复杂的工业环境中的应用提供了便利。


泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例

泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例




三、实际应用方案


  1. 传感器安装:在高温炉上,根据石英舟的运行轨迹和检测需求,精确安装 HC8-400 激光位移传感器。安装时,确保传感器的测量方向与石英舟的运动方向垂直,以获取最准确的测量数据。同时,对传感器进行防护处理,防止高温炉内的灰尘、杂质等对传感器造成损害。


  2. 系统集成:将 HC8-400 激光位移传感器与生产线上的控制系统进行集成。通过 RS485 通信端口,将传感器采集到的石英舟位置数据实时传输给控制系统。控制系统根据预设的位置标准,对传感器数据进行分析处理。当检测到石英舟位置偏移或未到位时,控制系统立即发出指令,调整石英舟的位置,确保工艺正常进行。


  3. 数据处理与反馈:传感器采集的大量位置数据在控制系统中进行实时处理。通过数据分析,可以及时发现石英舟位置的微小变化趋势,提前进行调整,避免因位置偏差积累导致的产品质量问题。同时,这些数据还可以用于对生产工艺进行优化,进一步提高硼扩散工艺的稳定性和产品质量。

泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例

四、应用效果


  1. 提高产品质量:使用 HC8-400 激光位移传感器后,石英舟在高温炉内的位置得到精确控制,硼元素在硅片中的扩散更加均匀,电池片转换效率显著提高。经检测,采用该传感器进行位置检测后,电池片的转换效率平均提升了 [X]%,产品质量得到了有效保障。


  2. 降低生产成本:精准的位置检测避免了硅片与炉壁的碰撞,大大降低了碎片率和材料损耗。据统计,在应用该传感器之前,硅片碎片率约为 [X]%,使用后碎片率降低至 [X]%,有效降低了生产成本。


  3. 提升生产效率:传感器的快速响应和高精度测量,使得石英舟的位置调整更加及时准确,减少了因位置问题导致的生产中断时间,生产效率得到明显提升。生产线的整体产能提高了 [X]%,为企业带来了更大的经济效益。

泓川科技 HC8-400 激光位移传感器在 85°C 高温石英舟工况环境下的应用案例


五、总结


泓川科技 HC8-400 系列激光位移传感器凭借其耐高温、能检测透明材质、高精度测量和丰富功能配置等优势,成功解决了光伏硼扩散工艺中石英舟到位检测的难题。在 85°C 的高温石英舟工况环境下,该传感器稳定可靠地工作,为提高光伏电池片的质量和生产效率做出了重要贡献。随着光伏产业的不断发展,对生产工艺精度的要求将越来越高,HC8-400 激光位移传感器有望在更多领域得到应用,推动整个行业的技术进步和发展


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