立仪光谱共焦传感器：光伏花纹玻璃厚度精准测量新技术

光伏花纹玻璃亦称“光电玻璃”，利用太阳辐射发电，并具有相关电流引出装置的特种玻璃。它由玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线等组成，应用广泛，如太阳能智能窗，以及光伏玻璃幕墙等。

     而在生产阶段需要将原料进行混合、熔化、压延、退火和切割等工艺才能制成光伏原片半成品。而在压延的过程中，产品的厚度往往关系到产品的合格度。

项目需求

1、已知玻璃的厚度大约为2-3.5mm，需要测量出玻璃的精确厚度，并保证测量误差小于30um。

2、需要通过测量来保障光伏玻璃厚度的精确性，从而保障太阳能光板拥有较好发电性能的同时还兼具一定的强度。

解决方案

      由于光伏花纹玻璃厚度在2mm到3.5mm之间，加之其材质的特殊性因此透光性不高。为了测量数据的准确性我们选择了D40A23XL镜头搭配G系列控制器进行单边扫描。

控制器：采用模块化的LED光源设计，不仅出光强线性度高，成像质量更清晰且最高采样频率达33K。
 

镜头：D40A23XL镜头最大工作距离37.5.mm，量程最大为8.8mm。

光纤配件：XL63高光强光纤。

软件方案

     为了保证光伏花纹玻璃厚度的均匀性，我们首先在光伏花纹玻璃上选择四个点用千分尺进行标定。方便后续计算出测量误差是否小于30um。

      再使用光谱共焦位移传感器扫描千分尺测量位置区域，我们设置步距2um间隔取一个点，2000Hz采样频率，对扫描2mm区域内所有数据做平均值。

测试方式：在产品上以2um间距取点，扫描20mm距离得到厚度值，测试时花纹面朝下，且扫描方向垂直于花纹波浪方向扫描。

测试速度及设置：使用自动曝光然后在软件设置1000Hz采样频率，2mm/s的运动速度，共取点10000个。

     在实验室环境下，使用D40A23XL镜头搭配G33EC-XL63控制器，测量光伏玻璃厚度，重复性可达到5um内。

方案优势

1、相比较于国外知名厂商性价比更高。

2、相较于国内厂商镜头的光斑直径更大，更有利于扫描光伏花纹玻璃的厚度。

3、实验室测量精度可以达到5um，应用现场能提升到10um，光伏玻璃合格率提升10%，从而帮助客户提升了产品的性能及竞争力。

审核编辑 黄宇