인라인 적외선 테르모그래피를 통한 컨베이어 벨트 용광로의 시투 표면 온도 측정
Summary
이 프로토콜은 적외선 카메라를 컨베이어 벨트 로에 설치하고, 공장 보정 IR 카메라의 고객 보정을 수행하고, 관심 있는 물체의 공간 표면 온도 분포를 평가하는 방법을 설명합니다. 예제 개체는 산업용 실리콘 태양전지입니다.
Abstract
컨베이어 벨트 용광로에서 처리되는 물체의 표면 온도를 측정하는 것은 공정 관리 및 품질 보증에 중요한 도구입니다. 현재 컨베이어 벨트 용광로에서 처리되는 물체의 표면 온도는 일반적으로 열전대를 통해 측정됩니다. 그러나 적외선(IR) 테르모그래피는 비접촉식, 실시간 및 공간적으로 해결된 방법이기 때문에 열전대 측정에 비해 여러 가지 장점을 제시한다. 여기서, 대표적인 개념 증명 예로서, 인라인 테르모그래피 시스템은 산업용 시 태양전지의 접촉 발사 공정에 사용되는 IR 램프 구동 태양열 로에 성공적으로 설치된다. 이 프로토콜은 IR 카메라를 컨베이어 벨트 용광로에 설치하고, 공장 보정 IR 카메라의 고객 보정을 수행하고, 대상 물체에 대한 공간 표면 온도 분포의 평가를 수행하는 방법을 설명합니다.
Introduction
컨베이어 벨트 용광로1에서 처리된 물체의 공정 제어 및 품질 보증은 물체의 표면 온도를 측정하여 중요하고 달성된다. 현재 온도는 일반적으로 열전대1로측정됩니다. 열전대 측정은 물체와의 접촉이 필요하므로 열전대는 필연적으로 물체를 손상시합니다. 따라서 온도 측정을 위해 배치의 대표 샘플을 선택하는 것이 일반적이며, 이는 손상되기 때문에 더 이상 처리되지 않습니다. 이러한 손상된 개체의 측정된 온도는 배치에서 나머지 샘플로 일반화되어 추가 처리됩니다. 따라서 열전대 측정을 위해 생산을 중단해야 합니다. 또한 접촉은 로컬이며, 각 측정 후 재조정해야 하며, 현지 온도에 영향을 미칩니다.
적외선(IR) 테르모그래피2는 고전적인 열전대 측정에 비해 여러 가지 장점을 가지며 비접촉식, 시상, 실시간 시간 절약 및 공간적으로 해결된 온도 측정 방법을 나타낸다. 이 방법을 사용하면 추가 처리된 일괄 처리를 포함한 배치의 각 샘플을 생산을 중단하지 않고 측정할 수 있습니다. 또한, 표면 온도 분포를 측정할 수 있으며, 이는 공정 중에 온도 균질성에 대한 통찰력을 제공한다. 실시간 기능을 통해 온-더 플라이어에서 온도 설정을 수정할 수 있습니다. 지금까지 컨베이어 벨트 용광로에서 IR 테르서모그래피를 사용하지 않는 가능한 이유는 1) 뜨거운 물체의 알 수 없는 광학 파라미터(특히 비금속3)및 2) 용광로에서기생환경 방사선(즉, 물체로부터 방출된 방사선 이외에 IR 카메라에 의해 검출된 반사 방사선)은 잘못된 온도 출력2로이어집니다.
여기서, 컨베이어 벨트 용광로에서 IR 테르서모그래피의 대표적인 개념 증명 예로서, 산업용 시 태양전지의 접촉 발사 과정에서 사용되는 IR 램프 구동 태양열로(도1)에인라인 서모그래피 시스템을 성공적으로설치하였다(그림2A,B)4,5. 발사 과정은 산업용 태양 전지 생산6의끝에서 중요한 단계입니다. 이 단계에서, 셀의 접점은7,8,8및 표면 패시션이활성화되어 9. 후자를 성공적으로 달성하려면 발사공정(도 2C)의시간 온도 프로파일을 정확하게 실현해야 합니다. 따라서 충분하고 효율적인 온도 제어가 필요합니다. 이 프로토콜은 IR 카메라를 컨베이어 벨트 로에 설치하고, 공장 보정 IR 카메라의 고객 보정을 수행하고, 대상 물체의 공간 표면 온도 분포를 평가하는 방법을 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
일반적으로, 체조 온도는 물체의 광학 파라미터, 전관 창 및 경로, 및 물체및 형체윈도우2의환경 온도를 측정하고 적응하여 보정된다. 대체 방법으로, 열전대 측정을 기반으로 온도 보정 기술은 이 프로토콜에 설명된다. 후자의 방법에 대해 위에서 언급한 매개 변수에 대한 지식이 필요하지 않습니다. 여기에 표시된 응용 프로그램의 경우 이 메서드로 충분합니다. 그러나, 열전대…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 프로젝트 “Feuerdrache”(0324205B) 내에서 독일 연방 경제부의 지원을 받고 있습니다. 저자는 공동 자금 조달 및 뛰어난 지원을 제공하기 위해이 작품과 프로젝트 파트너 (인프라 텍, Rehm 열 시스템, 헤레우스 노블 라이트, 트럼프 포토닉 구성 요소)에 기여 동료에게 감사드립니다.
Materials
| Datalogger incl. Thermal barrier | Datapaq Ltd. | ||
| IR thermography camera "Image IR 8300" | InfraTec GmbH | ||
| IR thermography software "IRBIS Professional 3.1" | InfraTec GmbH | ||
| Solar cells | Fraunhofer ISE | ||
| Solar firing furnace "RFS 250 Plus" | Rehm Thermal Systems GmbH | ||
| Sheath thermocouples type K | TMH GmbH | ||
| Thermocouple quartzframe | Heraeus Noblelight GmbH |
References
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