一種利用聲波檢測eva交聯度的裝置及方法

2023-05-26 03:00:11

一種利用聲波檢測eva交聯度的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置及方法，包括掃頻信號發生器、換能處理器、掃頻儀以及計算機，換能處理器由接收型換能器和發射型換能器組成，掃頻信號發生器的輸出端連接發射型換能器的輸入端，接收型換能器的輸出端連接掃頻儀的信號輸入端，掃頻儀的信號輸出端連接計算機，掃頻信號發生器通過掃頻儀連接到計算機上，發射型換能器將掃頻信號發生器產生的電信號轉換成聲波，接收型換能器接收發射出的聲波並轉換成電信號，掃頻儀掃描掃頻信號發生器和接收型換能器的電信號轉化為波形圖並傳送至計算機。本發明檢測裝置結構簡單，檢測時間短，經濟環保，利用聲波在EVA材料內的傳播衰變特性，能快速判斷出EVA的交聯情況。
【專利說明】—種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種檢測EVA交聯度的裝置及方法，具體涉及一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置及方法，屬於光伏領域。
【背景技術】
[0002]隨著光伏新能源領域的不斷發展，行業內各種配套設備也在不斷的創新與更新。而在晶體矽光伏組件生產中檢測組件交聯度是必不可少的一個步驟，EVA交聯度是EVA性能重要指標，EVA交聯度的檢測非常重要。目前國內的太陽能光伏企業大多採用二甲苯萃取和DSC的技術檢測EVA的交聯度。DSC是差熱掃描量熱法的英文縮寫，DSC檢測精度較高，但設備投資相對較大，檢測樣品數量少，很難滿足工業化生產測試的需求。萃取實驗周期比較長，是將EVA放入二甲苯中加熱，在檢測過程中，大部分二甲苯氣體因為冷凝裝置回流到容器中，但還有一部分二甲苯氣體排出裝置，二甲苯氣體有一定的毒性對人體危害較大，對自然環境的影響也很大，且在萃取的過程中，未交聯的EVA溶解不充分或萃取時EVA繼續發生交聯反應，會導致測量的結構偏大，由此，以上技術對EVA交聯度的檢測都還不成熟，一種能在保證檢測精度的同時又能縮短檢測時間，檢測環境好，檢測安全性高的檢測EVA交聯度的裝置及方法成為本領域人員亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置及方法，該裝置結構簡單，操作簡便，該裝置的檢測方法檢測時間短，且檢測過程中不存在對人體有危害的有毒氣體，不會汙染環境，綠色環保。
[0004]為了解決以上技術問題，本發明提供一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置，包括掃頻信號發生器、換能處理器、掃頻儀以及計算機，換能處理器由接收型換能器和發射型換能器組成，掃頻信號發生器的輸出端連接發射型換能器的輸入端，接收型換能器的輸出端連接掃頻儀的信號輸入端，掃頻儀的信號輸出端連接計算機，掃頻信號發生器通過掃頻儀連接到計算機上，其中，發射型換能器將掃頻信號發生器產生的電信號轉換成聲波，接收型換能器接收發射型換能器發射出的聲波並轉換成電信號，掃頻儀掃描掃頻信號發生器和接收型換能器的電信號轉化為波形圖並分別傳送至計算機。
[0005]一種利用聲波檢測EVA交聯度的方法，包括以下步驟:
[0006]( I)光伏組件的背面設有背板，將光伏組件背板朝上平放在水平面上，再將發射型換能器和接收型換能器固定在光伏組件背面上背板的兩端，發射型換能器和接收型換能器設置在同一水平線上且它們之間的間隔為40-60cm，將掃頻信號發生器設置在所述發射型換能器或接收型換能器的一側，將掃頻儀的信號輸入端與掃頻信號發生器和接收型換能器連接，並將掃頻儀的信號輸出端與計算機相連；
[0007](2)接通電源開啟掃頻信號發生器產生電信號，發射型換能器接收掃頻信號發生器產生的電信號並將其轉換成聲波發射出去，聲波在光伏組件中的EVA中傳輸至另一端的接收型換能器，接收型換能器接收所述聲波並將其轉換成電信號，掃頻儀同時掃描來自掃頻信號發生器和接收型換能器發出的電信號並將掃描到的電信號轉換成波形圖再發送至計算機；
[0008](3)依據傳送至計算機中的波形圖，利用聲波在EVA材料中傳播的衰減特性，將發射型換能器發射出的聲波和接收型換能器接收到的聲波的波形振幅進行對比並將兩波形振幅數值相減，記錄下聲波振幅衰減值；
[0009](4)重複上述步驟(I)至(3)對至少九塊不同EVA交聯度的光伏組件利用聲波進行檢測並記錄下每塊光伏組件對應的聲波振幅衰減值，採用二甲苯萃取法對上述經聲波檢測過的光伏組件依次進行檢測，並記錄每塊光伏組件對應的EVA交聯度，以所測的每個光伏組件的EVA交聯度作為橫坐標，以對應的聲波振幅衰減值作為縱坐標，通過計算機繪製成EVA交聯度與聲波振幅裳減值的關係曲線圖；
[0010](5)重複上述步驟(I)至(3)，對需測光伏組件利用聲波進行檢測，得到光伏組件相應的聲波振幅衰減值，根據步驟(4)中得到的EVA交聯度和聲波振幅衰減值的關係曲線圖，將得到的聲波振幅衰減值帶入關係曲線圖中的縱坐標，即可得到相應橫坐標上的EVA交聯度。
[0011]本發明進一步限定的技術方案是:
[0012]前述一種利用聲波快速檢測EVA交聯度的裝置中，發射型換能器的頻率為12-13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2 ;接收型換能器的頻率12-13kHz，輸出幅度為 1000-1500 μ m，輸出功率為 300_500mW/cm2。
[0013]前述一種利用聲波快速檢測EVA交聯度的方法中，在步驟(2)中接通電源開啟掃頻信號發生器產生電信號，電信號的頻率為12_13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為 300-500mW/cm2。
[0014]本發明的有益效果是:
[0015]在本發明中摒棄了採用二甲苯萃取和DSC的技術檢測EVA的交聯度的方法而創造性的採用聲波對EVA交聯度進行檢測，利用聲波在EVA材料中傳播的衰減特性，通過前後波形的對比，快速分析出EVA的交聯度，在保證檢測準確度的前提下，檢測時間大大縮短，且檢測方法簡便。
[0016]本發明的裝置在檢測過程中不需要接觸有害有毒氣體，保證了工作人員的安全性，同時，在檢測過程中也不會產生對人體、環境有危害的有毒氣體，不會汙染環境，綠色環保。
[0017]本發明由於採用聲波進行檢測相對於採用二甲苯萃取和DSC的技術檢測EVA的交聯度的方法避免了大量資源的浪費，降低了成本。
[0018]本發明在進行檢測時，發射型換能器和接收型換能器在同一水平線上且它們之間間隔40-60cm，在同一水平線上有利於聲波的傳播和接收，間隔在40-60cm配合頻率為12-13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2的發射型換能器以及頻率為12-13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2的接收型換能器，最終形成的波形圖明顯，有利於快速分析出聲波振幅衰減值。
[0019]本發明裝置結構簡單，操作方便，能適用於不同廠家或成分有差異的EVA，適用性強；按本發明方法進行檢測，相比傳統的EVA交聯度檢測方法檢測的時間短且檢測過程中不存在對人體有危害的有毒氣體，不會汙染環境，綠色環保，根據得到的聲波振幅衰減值與EVA交聯度關係曲線，利用已知的聲波振幅衰減值採用坐標法來確定EVA的簡練度，能夠快速分析檢測出該EVA的交聯度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發明實施例檢測裝置的結構示意圖。
[0021]圖2為本發明實施例中EVA交聯度與聲波振幅衰減值的關係曲線圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例提供的一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置，結構如圖1所示，一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置，其特徵在於:包括掃頻信號發生器、換能處理器、掃頻儀以及計算機，換能處理器由接收型換能器和發射型換能器組成，掃頻信號發生器的輸出端連接發射型換能器的輸入端，接收型換能器的輸出端連接掃頻儀的信號輸入端，掃頻儀的信號輸出端連接計算機，掃頻信號發生器通過掃頻儀連接到計算機上，其中，發射型換能器將掃頻信號發生器產生的電信號轉換成聲波，接收型換能器接收發射型換能器發射出的聲波並轉換成電信號，掃頻儀掃描掃頻信號發生器和接收型換能器的電信號轉化為波形圖並分別傳送至計算機。
[0024]在本實施例中:發射型換能器的頻率為12_13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2 ;所述接收型換能器的頻率12_13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2。
[0025]實施例2
[0026]本實施例提供一種利用聲波檢測EVA交聯度的方法，包括以下步驟:
[0027]( I)光伏組件的背面設有背板，將光伏組件背板朝上平放在水平面上，再將發射型換能器和接收型換能器固定在光伏組件背面上背板的兩端，所述發射型換能器和接收型換能器設置在同一水平線上且它們之間的間隔為40-60cm，將掃頻信號發生器設置在所述發射型換能器或接收型換能器的一側，將掃頻儀的信號輸入端與掃頻信號發生器和接收型換能器連接，並將掃頻儀的信號輸出端與計算機相連；
[0028](2)接通電源開啟掃頻信號發生器產生電信號，發射型換能器接收掃頻信號發生器產生的電信號並將其轉換成聲波發射出去，聲波在光伏組件中的EVA中傳輸至另一端的接收型換能器，接收型換能器接收發射型換能器發射出的聲波並將其轉換成電信號，掃頻儀同時掃描來自掃頻信號發生器和接收型換能器發出的電信號並將掃描到的電信號轉換成正弦波的波形圖再發送至計算機；
[0029]掃頻信號發生器產生的電信號頻率為12_13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為 300-500mW/cm2 ；
[0030](3)依據傳送至計算機中的波形圖，利用聲波在EVA材料中傳播的衰減特性，將發射型換能器發射出的聲波和接收型換能器接收到的聲波的波形振幅進行對比並將兩波形振幅數值相減，記錄下聲波振幅衰減值；
[0031](4)重複上述步驟(I)至(3)對九塊不同EVA交聯度光伏組件利用聲波進行檢測並記錄下每塊光伏組件對應的聲波振幅衰減值，採用二甲苯萃取法對上述經聲波檢測過的光伏組件依次進行檢測，並記錄每塊光伏組件對應的EVA交聯度，將記錄的每塊光伏組件對應的聲波振幅衰減值和EVA交聯度的數據繪製成表格，如表1所示，根據表1以所測的每個光伏組件的EVA交聯度作為橫坐標，以對應的聲波振幅衰減值作為縱坐標，通過計算機繪製成EVA交聯度與聲波振幅衰減值的關係曲線圖，結果如圖2所示；
[0032]表1EVA交聯度和對應聲波振幅衰減值的檢測數據
[0033]
【權利要求】
1.一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置，其特徵在於:包括掃頻信號發生器、換能處理器、掃頻儀以及計算機，所述換能處理器由接收型換能器和發射型換能器組成，所述掃頻信號發生器的輸出端連接發射型換能器的輸入端，所述接收型換能器的輸出端連接掃頻儀的信號輸入端，所述掃頻儀的信號輸出端連接計算機，所述掃頻信號發生器通過掃頻儀連接到所述計算機上，其中，所述發射型換能器將掃頻信號發生器產生的電信號轉換成聲波，所述接收型換能器接收發射型換能器發射出的聲波並轉換成電信號，掃頻儀掃描掃頻信號發生器和接收型換能器的電信號轉化為波形圖並分別傳送至計算機。
2.根據權利要求1所述的一種利用聲波檢測EVA交聯度的裝置，其特徵在於:所述發射型換能器的頻率為12_13kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300-500mW/cm2 ；所述接收型換能器的頻率12-13 kHz，輸出幅度為1000-1500 μ m，輸出功率為300_500mW/
2cm ο
3.一種利用聲波檢測EVA交聯度的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)將光伏組件背板朝上平放在水平面上，再將發射型換能器和接收型換能器固定在光伏組件背面上背板的兩端，所述發射型換能器和接收型換能器設置在同一水平線上且它們之間的間隔為40-60cm，將掃頻信號發生器設置在所述發射型換能器或接收型換能器的一側，將掃頻儀的信號輸入端與掃頻信號發生器和接收型換能器連接，並將掃頻儀的信號輸出端與計算機相 連； (2)接通電源開啟掃頻信號發生器產生電信號，所述發射型換能器接收掃頻信號發生器產生的電信號並將其轉換成聲波發射出去，所述聲波在光伏組件中的EVA中傳輸至另一端的所述接收型換能器，所述接收型換能器接收所述聲波並將其轉換成電信號，掃頻儀同時掃描來自掃頻信號發生器和接收型換能器發出的電信號並將掃描到的電信號轉換成波形圖再發送至計算機； (3)依據傳送至計算機中的波形圖，利用聲波在EVA材料中傳播的衰減特性，將發射型換能器發射出的聲波和接收型換能器接收到的聲波的波形振幅進行對比並將兩波形振幅數值相減，記錄下聲波振幅衰減值； (4)重複上述步驟(1)至(3)對至少九塊不同EVA交聯度的光伏組件利用聲波進行檢測並記錄下每塊光伏組件對應的聲波振幅衰減值，採用二甲苯萃取法對上述經聲波檢測過的光伏組件依次進行檢測，並記錄每塊光伏組件對應的EVA交聯度，以所測的每個光伏組件的EVA交聯度作為橫坐標，以對應的聲波振幅衰減值作為縱坐標，通過計算機繪製成EVA交聯度與聲波振幅衰減值的關係曲線圖； (5)重複上述步驟(1)至(3)，對需測光伏組件利用聲波進行檢測，得到光伏組件相應的聲波振幅衰減值，根據步驟(4)中得到的EVA交聯度和聲波振幅衰減值的關係曲線圖，將得到的聲波振幅衰減值帶入關係曲線圖中的縱坐標，即可得到相應橫坐標上的EVA交聯度。
4.根據權利要求3所述的一種利用聲波檢測EVA交聯度的方法，其特徵在於:在步驟(2)中接通電源開啟掃頻信號發生器產生電信號，所述電信號的頻率為12-13kHz，輸出幅度為 1000-1500 μ m，輸出功率為 300-500 mW/cm2。
【文檔編號】H02S50/10GK103795342SQ201410081688
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】趙慶生, 吳寶安 申請人:江蘇萬宇電能科技有限公司, 江蘇萬豐光伏有限公司