一种多晶硅棒生长直径的测量装置制造方法及图纸

技术编号:10613901 阅读:154 留言:0更新日期:2014-11-05 20:50
本实用新型专利技术提供一种多晶硅棒生长直径的测量装置,包括:测微尺,其水平地固定在还原炉的视窗外;光学镜片单元,能够沿测微尺水平移动,用于将其视野拉近以放大或者推远以缩小通过其观察到的多晶硅棒,并能得出缩放倍数,且光学镜片单元的背离视窗一侧的镜片上设置有标记,以标定其视野内的多晶硅棒的左、右边缘的位置;计算单元,与显示单元相连,用于根据标记分别对准多晶硅棒的左边缘位置处和右边缘位置处时,光学镜片单元沿测微尺水平移动的距离和光学镜片单元的缩放倍数计算出多晶硅棒的生长直径,并输出至显示单元;显示单元,用于显示多晶硅棒的生长直径。本实用新型专利技术所述装置能够在多晶硅的生产过程中准确测量多晶硅棒的生长直径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种多晶硅棒生长直径的测量装置,包括:测微尺,其水平地固定在还原炉的视窗外;光学镜片单元,能够沿测微尺水平移动,用于将其视野拉近以放大或者推远以缩小通过其观察到的多晶硅棒,并能得出缩放倍数,且光学镜片单元的背离视窗一侧的镜片上设置有标记,以标定其视野内的多晶硅棒的左、右边缘的位置;计算单元,与显示单元相连,用于根据标记分别对准多晶硅棒的左边缘位置处和右边缘位置处时,光学镜片单元沿测微尺水平移动的距离和光学镜片单元的缩放倍数计算出多晶硅棒的生长直径,并输出至显示单元;显示单元,用于显示多晶硅棒的生长直径。本技术所述装置能够在多晶硅的生产过程中准确测量多晶硅棒的生长直径。【专利说明】—种多晶硅棒生长直径的测量装置
本技术涉及硅生产
,具体涉及一种多晶硅棒生长直径的测量装置。
技术介绍
多晶硅是太阳能光伏行业的基础材料,其主要生产工艺是改良西门子法,即三氯氧娃还原法:SiHCl3+H2 — Si+3HC1,原理是使用二氣氧娃和氧气在还原炉中进行反应,并在1200°C左右通过气相沉积的方式产生棒状多晶硅。 现有技术中,需要根据多晶硅的生长规律预先制定出进料生长曲线和电流\电压曲线,然后再生产多晶硅。在多晶硅的生产过程中,操作人员需通过还原炉上的视窗观察并监测多晶硅的生长情况,例如监测原料硅棒的生长直径,并根据多晶硅的实际生长情况来优化实际的进料生长曲线和电流\电压曲线。然而,目前的情况是,对原料硅棒的生长直径的监测大多依赖于操作人员的观察及经验,即,操作人员通过肉眼观察原料硅棒,并凭借其经验估算出原料硅棒的生长直径。这种估算方式对操作人员的经验的要求比较高,估算结果也因人而异,误差较大,对优化实际的进料生长曲线和电流\电压曲线造成一定的影响;此外,在工艺测试调整过程中,无法提供准确的原料硅棒的生长直径也会给工艺优化带来一定影响;而且,这种估算方式还会导致在原料硅棒的生产过程中存在太多不确定性,例如,导致原料硅棒的生长直径过粗或过细,原料硅棒可用长度太少等,造成较大的成本损失。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷,提供一种多晶硅棒生长直径的测量装置,能够在多晶硅的生产过程中准确测量多晶硅棒的生长直径。 解决本技术技术问题所采用的技术方案是: 所述多晶硅棒生长直径的测量装置,其特征在于,包括:测微尺、光学镜片单元、计算单元和显示单元, 所述测微尺水平地固定在还原炉的视窗外; 所述光学镜片单元能够沿测微尺水平移动,用于将其视野拉近以放大通过其观察到的多晶硅棒,或者推远以缩小通过其观察到的多晶硅棒,并能得出缩放倍数,且光学镜片单元的背离所述视窗一侧的镜片上设置有标记,以标定其视野内的多晶硅棒的左、右边缘的位置; 所述计算单元与显示单元相连,用于根据所述标记分别对准光学镜片单元视野内的多晶硅棒的左边缘位置处和右边缘位置处时,光学镜片单元沿测微尺水平移动的距离和光学镜片单元的缩放倍数计算出多晶硅棒的生长直径,并输出至显示单元; 所述显示单元用于显示多晶硅棒的生长直径。 优选地,所述装置还包括固定架,用于将测微尺水平地固定在还原炉的视窗外。 优选地,所述固定架包括与还原炉的视窗平行设置的方框,和垂直设置在方框和还原炉的视窗之间的多根支撑杆;所述测微尺的两端分别固定在所述方框的两条竖边上。 优选地,所述光学镜片单元套装在测微尺上。 优选地,所述光学镜片单元与测微尺相接触的位置处设置有滑轨。 优选地,所述固定架还包括位于方框和还原炉的视窗之间的保持件,所述保持件与支撑杆垂直设置,所述光学镜片单元靠近所述视窗的一端放置在所述保持件上。 优选地,所述保持件与光学镜片单元相接触的位置处设置有滑轨。 优选地,所述标记采用十字标记或一字标记。 优选地,所述测微尺的刻度范围为O?150mm。 优选地,所述测微尺的最小刻度值为0.lmm、0.5mm或1mm。 有益效果: 本技术所述多晶硅棒生长直径的测量装置能够在多晶硅的生产过程中随时、准确地测量出多晶硅棒的生长直径,与现有的人工估算多晶硅棒生长直径的方式相比,不依赖于操作人员的经验,准确度更高、误差更小,有利于优化实际的进料生长曲线和电流\电压曲线,有利于工艺测试调整;多晶硅棒生长直径的准确测量还能减少多晶硅棒在生产过程中的不确定性,减少废料的产生,从而节约成本。 以生产原料多晶硅棒为例,生产原料多晶硅棒比生产正品料的电单耗高约29kwh/kgsi,如因现有技术的原因造成原料多晶硅棒报废,则以硅芯料(用以生产原料多晶硅棒的材料)重量为1900kg计算,电耗方面损失为:1900kg/炉次*29kwh/kg*0.3元/kwh = 1.653万元/炉次;产量方面损失为:26h (每炉非生产时间)*50kg/h (生产速率)*3万元/吨=3.9万元/炉次;以每月损失一炉硅芯料计算,则使用本技术所述监测装置后每年可节约成本(1.653万元+3.9万元)*11个月=61.08万元,十分可观。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的实施例所述多晶硅棒生长直径的测量装置的主视图; 图2为图1的侧视图。 图中:1 一测微尺;2 —光学镜片单兀;3 —显不单兀;4 一还原炉;5 —视窗;6 —多晶娃棒;7 —十字标记;8 —固定架;81 —方框;82 —支撑杆;83 —保持件。 【具体实施方式】 为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案,下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细描述。 实施例: 如图1和2所示,本实施例提供一种多晶硅棒生长直径的测量装置,包括:测微尺、光学镜片单元、计算单元和显示单元。为了简化图形,图1中并未示出还原炉4和多晶硅棒6。 所述测微尺I水平地固定在还原炉4的视窗5外; 所述光学镜片单元2能够沿测微尺I (的长度方向)水平移动,用于将其视野拉近以放大通过其观察到的多晶硅棒6,或者推远以缩小通过其观察到的多晶硅棒6,并能得出缩放倍数(当视野拉近时,缩放倍数大于I ;当视野推远时缩放倍数小于I;如果视野无需拉近或推远,则缩放倍数等于I),且光学镜片单元2的背离视窗5—侧的镜片上设置有十字标记7,以标定其视野内的多晶硅棒6的左、右边缘的位置; 所述计算单元(图中未示出)与显示单元3相连,用于根据所述十字标记7分别对准光学镜片单元2视野内的多晶硅棒6的左边缘位置处和右边缘位置处时,光学镜片单元2沿测微尺I水平移动的距离和光学镜片单元2的缩放倍数计算出多晶硅棒6的生长直径,并输出至显示单元3 ;具体地,计算单元计算得出的多晶硅棒的生长直径=(光学镜片单元沿测微尺水平移动所经过的最小刻度的个数X测微尺的最小刻度值)/光学镜片单元的缩放倍数; 所述显示单元3用于显示多晶硅棒的生长直径。 可见,本实施例所述多晶硅棒生长直径的测量装置能够在多晶硅的生产过程中随时、准确地测量出多晶硅棒的生长直径。 其中,所述测微尺I可采用现有的测微尺,其刻度范围优选为O?150mm,以实现各种直径规格的多晶硅棒的测量;为了提高多晶硅棒生长直径的测量精度,进一步地,所述测微尺的最小刻度值优选为0.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多晶硅棒生长直径的测量装置,其特征在于,包括:测微尺、光学镜片单元、计算单元和显示单元,所述测微尺水平地固定在还原炉的视窗外;所述光学镜片单元能够沿测微尺水平移动,用于将其视野拉近以放大通过其观察到的多晶硅棒,或者推远以缩小通过其观察到的多晶硅棒,并能得出缩放倍数,且光学镜片单元的背离所述视窗一侧的镜片上设置有标记,以标定其视野内的多晶硅棒的左、右边缘的位置;所述计算单元与显示单元相连,用于根据所述标记分别对准光学镜片单元视野内的多晶硅棒的左边缘位置处和右边缘位置处时,光学镜片单元沿测微尺水平移动的距离和光学镜片单元的缩放倍数计算出多晶硅棒的生长直径,并输出至显示单元;所述显示单元用于显示多晶硅棒的生长直径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨勇谭忠芳呼维军王文梁立刚高向阳
申请(专利权)人:新特能源股份有限公司
类型:新型
国别省市:新疆;65

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