[发明专利]一种红外测温仪的校正装置及校正方法

说明书

本发明公开了一种用于红外测温仪温度校正的视镜；还公开了一种红外测温仪的校正装置，包括依次间隔设置的黑体炉、视镜和红外测温装置，所述黑体炉内设有辐射体，所述视镜包括双层视镜玻璃和设在双层视镜玻璃之间的冷却水夹层，所述红外测温装置包括红外测温仪；本发明还公开了红外测温仪的校正方法。通过对红外测温仪的校正，可以实现测量温度和硅棒的实际温度之间误差控制在±3℃以内，实现还原炉内硅棒温度的精准测量，满足区熔硅生产时对硅棒表面温度准确平稳控制的要求；视镜的作用是为了模拟红外测温仪测量还原炉内多晶硅或区熔硅生产温度时的测量条件，使得校正环境和实际测量环境一致，保证红外测量仪测定温度的准确度和精确度。

技术领域

本发明涉及测温仪的校正装置及校正方法，特别涉及一种红外测温仪的校正装置及校正方法。

背景技术

在西门子法生产多晶硅的生产过程中，硅棒表面温度是重要的控制参数，控制合理的硅棒表面温度不仅可以保证良好的硅棒表面形态，而且还可以将还原电耗控制在较低的水平，同时避免因温度异常而产生的生产事故。目前，国内太阳能级多晶硅生产企业判定温度多根据硅棒表面颜色凭经验判断，该方法对人员的经验要求较高，且无法得到定量的数据；其次是采用高温红外仪测量，这种测量方法可以进行定量检测，但所测的温度与实际的温度往往存在较大偏差。

在高压元器件生产原料区熔硅的生产过程，要求硅料的生产过程中硅棒表面温度准确平稳控制，温度控制不准确会导致硅棒沉积速率异常而引起沉积缺陷，硅棒的微观结构缺陷会导致硅棒在下游客户区熔时出现断裂或晶体生长异常。因此，在区熔硅的生产过程中，以上两种测温方法均无法满足生产要求。

发明内容

发明目的：为了解决现有用于测定区熔硅生产温度的测温仪的测定温度与实际温度存在较大偏差的问题，本发明提供了一种红外测温仪的校正装置，本发明进一步地提供了红外测温仪的校正方法。

技术方案：本发明所述一种用于红外测温仪温度校正的视镜，包括双层视镜玻璃和设在双层视镜玻璃之间的冷却水夹层。所述双层视镜玻璃中一层为石英玻璃，另一层为硅硼玻璃，所述视镜玻璃通过法兰连接方式进行固定；所述视镜还包括冷却水进口和冷却水出口。

本发明进一步地提供包括上述视镜的红外测温仪的校正装置，包括依次非接触设置的黑体炉、视镜和红外测温装置，视镜和红外测温装置的距离控制在5～10cm，所述黑体炉内设有辐射体，所述视镜包括双层视镜玻璃和设在双层视镜玻璃之间的冷却水夹层，所述红外测温装置包括红外测温仪；所述辐射体发射的红外线透过视镜聚集到红外测温仪上转化为相应的电学信号，所述电学信号经过红外测温仪的放大器和信号处理电路，按照红外测温仪内部的算法和目标发射率校正后转变为黑体炉的温度值。

黑体炉是一种对非接触式红外测温仪进行温度校正的装置。黑体的辐射能量按照光谱分布(也就是黑体光谱辐射能量、也称为单色能量)都能符合普朗克定律，在检定或校准辐射温度计时，以黑体的温度(或标准辐射温度计)的示值，来修正辐射温度计的偏差。温度校正过程中，主要是利用黑体辐射和温度的对应关系，黑体的发射率越高越好。优选发射率较高的腔式黑体。所述辐射体的材料接近黑体，发射率为0.95～1。

视镜：所述视镜玻璃中靠近黑体炉的玻璃为石英玻璃；所述视镜中靠近红外测温装置的玻璃为硅硼玻璃；所述视镜通过法兰连接的方式进行紧固。所述视镜还包括冷却水进口和冷却水出口。在多晶硅实际生产过程中，硅棒表面发射的能量需要首先通过视镜，然后聚集到红外测温仪上，校正装置中视镜的作用是为了模拟红外测温仪测量还原炉内区熔硅生产温度时的测量条件，使得校正环境和实际测量环境一致，保证红外测量仪测定温度的准确度和精确度；若不设置视镜，会导致实际温度和测量温度存在较大偏移，一般来讲，红外测温仪的测量温度比实际温度低30～50℃。