聚焦光伏 I 听声辩物，超声波传感器“巧辨”光伏硅片单双张

• 关键词：倍加福,光伏,超声波传感器
• 摘要：日前，美国白宫宣布豁免东南亚四国光伏组件24个月关税，我国作为光伏原材料及零部件出口大国，我国光伏出口或将迎来利好。可以预见，光伏行业将成为清洁能源转型的主力，光伏电池片的生产制造自动化程度及设备需求量也将急速上升。

日前，美国白宫宣布豁免东南亚四国光伏组件24个月关税，我国作为光伏原材料及零部件出口大国，我国光伏出口或将迎来利好。可以预见，光伏行业将成为清洁能源转型的主力，光伏电池片的生产制造自动化程度及设备需求量也将急速上升。

在硅片蜕变为硅片电池的过程中，需经过十几道工艺流程，其中在清洗制绒、丝网印刷、测试分选等工序中，有一定几率存在硅片的双片叠放的情况。如果不及时发现这种错误状态并剔除，可能会在后续工序中产生次品，造成物料浪费和经济损失。因此，须在保证生产效率、不损坏硅片的情况下，识别并剔除双片硅片。

1.检测难点

该应用的难点在于，光伏硅片的厚度薄（一般仅0.18mm）、材质脆，易破碎，在加工工序的后段，硅片对光的吸收效率逐渐提高，而常规检测方式缺点明显：

    *接触式磁栅尺测厚：

       1. 需要增加额外机械结构;

       2. 接触式检测容易损坏硅片；

    *高精度激光测厚：

      1. 后段工序硅片吸光率增加，激光检测不稳定；

      2. 对目标物的机械振动敏感，安装要高；

      3. 需要额外增加触发传感器和模块接口；

    *电涡流传感器：无法测量硅片等非金属材料双张；

那么，我们正在寻求一种更适合此应用的非接触式检测方式，能在不损坏硅片的情况下，简单、稳定、可靠地输出双张硅片的状态。

2.解决方案

倍加福推荐使用非接触式的超声波双张检测解决方案，能更好地解决硅片单双张的检测难题。双张超声波传感器，属于对射型产品，特定频率的超声波通过发射端发射处出来后，在穿透目标物的过程中，部分能量被目标物反射、吸收，最后被接收器接收。

如果目标物为双张，超声波在穿透目标物时会在双张之间的空气层发生很大的能量衰减。

超声波双张传感器检测

通过将接收端测量的能量值代入预设的模式进行计算，可以准确地识别材料的单双张状态，并提供开关点信号输出。

超声波双张传感器检测不同目标物时，能量值不一

3.产品优势

1、通用，效率更高

从薄膜、硅片、玻璃面板、厚纸板到金属板，超声波双张可以用于广泛的材料检测，并且不受被测物的颜色、反光度、表面纹理的影响，哪怕是透明材料。

超声波双张传感器可以对物料进行非接触式检测，在物料不受任何损伤的前提下，仍能保持较高效率的生产效率。          

2、IO-Link接口，智慧赋能

作为倍加福首款IO-Link双张超声波传感器，此传感器支持推挽接口输出，在兼容PNP/NPN接口的同时，可自由设定开关点的常开常闭，降低客户库存成本。

通过IO-Link接口，客户可以获取传感器的所有标识信息、参数设定、诊断数据和过程数据，这些信息对于故障发生时的原因分析和智能工厂的预测性维护，都很有帮助。

在加工材料发生变化的时候，还可通过IO-Link，进行材料能量特性评估和阈值动态切换，保证使用理想的参数进行稳定检测，无需人工物理层面介入，助力智能工厂的柔性化生产，提高设备的自动化和无人化。

配合高达2.8ms的动态IO-Link数据刷新速度，用户可实时获取物料能量衰减的原始数据，这些原始数据给客户利用算法分析物料特性提供了可能性，复杂材料的双张检测（如带孔PCB等材料）成为可能。

3、预设阈值和Tech-in模式

对于大多数检测标准材料的应用，只需使用初始的阈值即可开始检测，无需任何设置，初始阈值覆盖了广泛的材料范围。如果材料超出初始阈值范围，只需使用输入引脚或IO-Link接口调到其它的阈值设置，就可以立刻生效并开始正常工作。

传感器在特殊的应用，例如多层纸生产(卫生纸、尿布、双层包装袋)等应用中，通过PLC控制或者IO-Link接口开启Teach-in模式，传感器会自动分析材料的能量特性，设定特殊的阈值，并在设置成功后给出一个数字量反馈信号，无需人工介入，并可根据Teach-in阈值连续识别特殊物料。Teach-in模式扩展了传感器的应用范围，客户端使用更加灵活。

4.特性一览

倍加福新一代UDC-18GS-IO系列

IO-Link智能双张传感器，

性能更新升级，无惧应用挑战

亮点

■ 用途广泛: 从薄膜、纸张到金属，繁杂的颜色和材料种类，皆可轻松应对

■ 智慧赋能: 集成IO-Link接口，可以访问传感器参数，诊断和过程数据，实时掌控生产

■ 智能检测：通过预设的阈值程序、IO-Link实时能量反馈或Teach-in材料学习功能，几乎覆盖各种材料的可靠检测

■ 自动同步:有限空间安装多个传感器，独特的自动同步功能可以确保之间互不干扰

 关于倍加福

倍加福–未来自动化的驱动者和创新者

倍加福以德国曼海姆为公司总部，凭借其持续不断的对创新技术的研发，向全球工厂自动化和过程行业的客户提供丰富而多样的产品，致力于自动化行业的传统应用和面向未来的应用。同时，倍加福不断推动前瞻性技术的开发，为客户迎接即将来临的工业 4.0 的挑战铺平了道路。

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