一种非接触式的超声波双张检测解决方案

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。

2IO-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

原文标题：聚焦光伏 I 听声辩物，超声波传感器“巧辨”光伏硅片单双张

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审核编辑：汤梓红