一种用于硅片清洗的找零式精确自动补液系统，包括：高位储液罐、高位储液罐的底部有带第一气动阀的输液管道和带第二气动阀的补液管，高位储液罐旁有一小定量管，小定量管底部有带第四气动阀的小剂量补液管，第三气动阀连接于第二气动阀输入口与第四气动阀的输入口之间。高位储液罐和小定量管内均设有多个具有容积标识的检测液位，高位储液罐的最高检测液位高于小定量管的最高检测液位，这两个最高检测液位之差在高位储液罐内腔形成的体积大于或等于小定量管内最高检测液位的体积。所述四个气动阀、用于高位储液罐及小定量管的各检测液位的检测传感器与一控制器连接。本发明还公开了自动补液方法。通过多点液位检测，可以组合得到各种补加量，而每种补加量都可达到±1.5%的精度。
1.一种找零式精确自动补液系统，包括设于反应槽上方的大剂量补液的高位储液罐（1）、该高位储液罐的底部设有带第一气动阀（V01）的输液管道（3），其特征在于，所述高位储液罐（1）的底部设有带第二气动阀（V02）的补液管（4），高位储液罐（1）旁设有一小剂量补液的小定量管（2），小定量管（2）底部设有带第四气动阀（V04）的小剂量补液管（5），第三气动阀（V03）连接于所述第二气动阀（V02）输入口与第四气动阀（V04）的输入口之间而将补液管（4）与小剂量补液管（5）联通；
所述高位储液罐（1）内由高到低设有多个具有容积标识的检测液位，小定量管（2）内由高到低设有多个具有容积标识的检测液位，高位储液罐（1）的最高检测液位（A）高于小定量管（2）的最高检测液位（X），高位储液罐（1）的最高检测液位（A）与小定量管（2）的最高检测液位（X）之差（L）在高位储液罐（1）内腔形成的体积大于或等于小定量管（2）内最高检测液位（X）的体积；
所述的第一、二、三、四气动阀、用于高位储液罐（1）及小定量管（2）的各检测液位的检测传感器与一控制器连接。
2.如权利要求1所述的找零式精确自动补液系统，其特征在于，所述高位储液罐（1）内由高到低设有四个检测液位，分别为容积标识5L的最高检测液位（A）、容积标识4L的第二检测液位（B）、容积标识3L的第三检测液位（C）和容积标识1L的最低检测液位（D）；所述小定量管（2）内由高到低设有三个检测液位，分别为容积标识100mL的最高检测液位（X）、容积标识50mL的中检测液位（Y）和容积标识为零的低检测液位（Z）。
3.如权利要求1所述的找零式精确自动补液系统，其特征在于，所述高位储液罐（1）的最高检测液位（A）之上还设有一保护检测液位（H），所述高位储液罐（1）及小定量管（2）顶部还设有溢流管道（6）。
4.如权利要求1所述的找零式精确自动补液系统，其特征在于，所述输液管道（3）上还设有第一手动阀（S01）,所述的补液管（4）上还设有第二手动阀（S02)。
5.如权利要求1所述的找零式精确自动补液系统，其特征在于，所述检测传感器为光电传感器、电容式传感器、超声波液位传感器的一种。
6.一种如权利要求1所述找零式精确自动补液系统的补液方法，其包括如下步骤：
步骤1：关闭所述补液管（4），补液管（4）与小剂量补液管（5）之间也关闭，通过所述输液管道（3）将药液输送到所述的高位储液罐（1）中，直到药液液面到达最高检测液位（A）后，停止药液输送；
步骤2：根据所述反应槽需要补充的药液量，先由所述的高位储液罐（1）以及配合检测液位的容积标识，并通过所述补液管（4）向下方的反应槽进行大剂量的药液补充，输液管道（3）关闭，补液管（4）与小剂量补液管（5）之间也关闭；
连续采用步骤1和步骤2进行大剂量的药液补充，直到所述高位储液罐（1）的不能由其检测液位的容积标识准确计量所需的小剂量补液时为止；
步骤3：重复步骤1，再将所述的高位储液罐（1）与小定量管（2）联通，使得高位储液罐（1）流入小定量管（2）内，直到药液上升到小定量管（2）的最高检测液位（X）为止；
步骤4：根据所述反应槽剩余需要补充的小剂量药液，再由所述小定量管（2）及其检测液位的容积标识，并通过小剂量补液管（5）向下方的反应槽进行小剂量的药液补充，所述补液管（4）与小剂量补液管（5）之间关闭；
连续采用步骤3和步骤4进行小剂量的药液补充，直到完成所需药液量的补充为止；
所述高位储液罐（1）、小定量管（2）药液的输入或输出均由所述的控制器控制所述的第一、二、三、四气动阀以及检测传感器自动进行。
一种找零式精确自动补液系统及其补液方法
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能清洗设备和湿法处理设备，尤其涉及一种应用于光伏行业中的多晶硅片清洗的精确自动补液系统及其补液方法。
背景技术
[0002] 传统的太阳能电池生产设备，在硅片生产过程中，需要给反应槽定期补充添加一定量的药液，比如每生产50硅片需添加100ml的药液。目前一般都是采用一个高位储液罐，补液从该高位储液罐流出，然后采用流量计计量、或者计算时间计量、或类似的方式进行计量补液，是典型的控制流出的计量方式。这些补液方式都具有共同的一些缺点：易受到管路中控制阀门的压缩空气压力的大小、液体温度、管阻（管路阻塞或长短不一）等因素的影响，从而制约了整个补液系统的精度。
[0003] 因此，改善压缩空气压力大小、液体温度、管阻等因素影响反应槽内的补液精度，是业内亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 本发明为了解决上述技术问题，提供一种可以提高硅片清洗生产效率的精确自动补液系统及其补液方法。
[0005] 本发明提出的一种找零式精确自动补液系统，其包括：设于反应槽上方的大剂量补液的高位储液罐、该高位储液罐的底部设有带第一气动阀的输液管道。所述高位储液罐的底部设有带第二气动阀的补液管，高位储液罐旁设有一小剂量补液的小定量管，小定量管底部设有带第四气动阀的小剂量补液管，第三气动阀连接于所述第二气动阀输入口与第四气动阀的输入口之间而将补液管与小剂量补液管联通；
[0006] 所述高位储液罐内由高到低设有多个具有容积标识的检测液位，小定量管内由高到低设有多个具有容积标识的检测液位，高位储液罐的最高检测液位高于小定量管的最高检测液位，高位储液罐的最高检测液位与小定量管的最高检测液位之差在高位储液罐内腔形成的体积大于或等于小定量管内最高检测液位的体积；
[0007] 所述的第一、二、三、四气动阀、用于高位储液罐及小定量管的各检测液位的检测传感器与一控制器连接。
[0008] 优选的，所述高位储液罐内由高到低设有四个检测液位，分别为容积标识5L的最高检测液位、容积标识4L的第二检测液位、容积标识3L的第三检测液位和容积标识1L的最低检测液位；所述小定量管内由高到低设有三个检测液位，分别为容积标识100mL的最高检测液位、容积标识50mL的中检测液位和容积标识为零的低检测液位。
[0009] 本发明还提出一种找零式精确自动补液系统的补液方法，其步骤如下：
[0010] 步骤1：关闭所述补液管，补液管与小剂量补液管之间也关闭，通过所述输液管道将药液输送到所述的高位储液罐中，直到药液液面到达最高检测液位后，停止药液输送；
[0011] 步骤2：根据所述反应槽需要补充的药液量，先由所述的高位储液罐以及配合检测液位的容积标识，并通过所述补液管向下方的反应槽进行大剂量的药液补充，输液管道关闭，补液管与小剂量补液管之间也关闭；
[0012] 连续采用步骤1和步骤2进行大剂量的药液补充，直到所述高位储液罐的不能由其检测液位的容积标识准确计量所需的小剂量补液时为止；
[0013] 步骤3：重复步骤1，再将所述的高位储液罐与小定量管联通，使得高位储液罐流入小定量管内，直到药液上升到小定量管的最高检测液位为止；
[0014] 步骤4：根据所述反应槽剩余需要补充的小剂量药液，再由所述小定量管及其检测液位的容积标识，并通过小剂量补液管向下方的反应槽进行小剂量的药液补充，所述补液管与小剂量补液管之间关闭；
[0015] 连续采用步骤3和步骤4进行小剂量的药液补充，直到完成所需药液量的补充为止；
[0016] 所述高位储液罐、小定量管药液的输入或输出均由所述的控制器控制所述的第一、二、三、四气动阀以及检测传感器自动进行。
[0017] 本发明采用大小两个高位补充药液罐互补式方法，并使得两个药液罐的液位固定，以便将现有技术“控制出的精度（即控制药液流出到反应槽内的精度）”改变为“控制入的精度（即控制药液添加到高位补充液罐中的精度）”。只要有效控制药液添加到高位补充药液罐的精度，药液流出只需全部排完(或选择组合或自动找零)即可，从而达到精确自动补液的效果,进而使得太阳能硅片清洗工艺转换效率做的更高。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0019] 1， 通过该系统，避免了传统补液方式受到诸多现场客观条件的限制，只需对添加进高位储液罐或小定量管的药液进行控制，便可以达到较精确的补液要求。
[0020] 2， 通过多点液位检测，可以组合得到各种补加量，而每种补加量都可达到±1.5%的精度。
附图说明
[0021] 图1为本发明较佳实施例自动补液系统的示意图。
具体实施方式
[0022] 如图1所示，本发明较佳实施例提供的一种找零式精确自动补液系统，包括设于反应槽上方的用于大剂量补充药液的高位储液罐1、该高位储液罐的底部设有带第一气动阀V01的输液管道3和带第二气动阀V02的补液管4。高位储液罐1旁平行设有一小剂量补液的小定量管2，小定量管2底部设有带第四气动阀V04的小剂量补液管5，第三气动阀V03连接于第二气动阀V02输入口与第四气动阀V04的输入口之间，而将补液管4与小剂量补液管5联通。
[0023] 高位储液罐1内由高到低设有多个具有容积标识的检测液位，小定量管2内由高到低也设有多个具有容积标识的检测液位，高位储液罐1的最高检测液位A高于小定量管2的最高检测液位X。高位储液罐1的最高检测液位A与小定量管2的最高检测液位X之差L在高位储液罐1内腔形成的体积大于或等于小定量管2内最高检测液位X的体积。第一、二、三、四气动阀、用于高位储液罐1及小定量管2的各检测液位的检测传感器与一控制器连接。
[0024] 如图1所示，本实施例中，高位储液罐1内由高到低设有四个检测液位，分别为容积标识5L的最高检测液位A、容积标识4L的第二检测液位B、容积标识3L的第三检测液位C和容积标识1L的最低检测液位D。小定量管2内由高到低设有三个检测液位，分别为容积标识100mL的最高检测液位X、容积标识50mL的中检测液位Y和容积标识为零的低检测液位Z。为防止输送药液过量，而保证容器的安全，在高位储液罐1的最高检测液位A之上还设有一保护检测液位H，高位储液罐1及小定量管2顶部还设有溢流管道6。为防止气动阀失灵，在第一气动阀V01下方的输液管道3上还设有第一手动阀S01,在靠近高位储液罐1的补液管4上还设有第二手动阀S02，第三气动阀V03的左端连接于第二气动阀V02与第二手动阀S02之间的补液管4上。检测传感器可以采用光电传感器、电容式传感器、超声波液位传感器的一种。
[0025] 本发明实施例提出的找零式精确自动补液系统的补液方法，其步骤如下（请参考图1）：
[0026] 步骤1：通过第二气动阀V02关闭补液管4，通过第三气动阀V03关闭补液管4与小剂量补液管5之间的联通，通过输液管道3将药液输送到高位储液罐1中，直到药液液面到达最高检测液位A后，关闭第一气动阀V01停止药液输送。
[0027] 步骤2：根据硅材加工工艺反应槽需要补充的药液量，先由高位储液罐1以及配合检测液位的容积标识并通过补液管4向下方的反应槽进行大剂量的药液补充。此时的输液管道3关闭，补液管4与小剂量补液管5之间也关闭。
[0028] 本实施例中，高位储液罐1内设有容积标识5L（升）的最高检测液位A、容积标识4L的第二检测液位B、容积标识3L的第三检测液位C和容积标识1L的最低检测液位D。每次大剂量补液只能从最高检测液位A向下的某个检测液位进行，即A→B, A→C, A→D。
当反应槽需求补液1L以上的量时，比如补液4L，先向高位储液罐1内添加药液5L，使液位到达最高检测液位A后,再向反应槽补充药液，直到液位降到D点（1L位置）时，停止补液。
此时已向反应槽补充药液4L。然后，关闭第二气动阀V02，再次打开第一气动阀V01，继续向高位储液罐1输液，使得液位到达5L的位置停止，以便再次补液。同理，每次也可以补充
1L（使得最高检测液位A降到第二检测液位B），或补充2L（使得最高检测液位A降到第三检测液位C）。当需求的补液量是以上容积的倍数时，多次重复以上动作即可。
[0029] 即连续采用步骤1和步骤2进行大剂量的药液补充，直到不能由高位储液罐1的检测液位的容积标识准确计量所需的小剂量补液时为止。
[0030] 步骤3：重复步骤1，使得高位储液罐1内的液位到达5L的位置停止，再打开第三气动阀V03将高位储液罐1与小定量管2联通，使得高位储液罐1流入小定量管2内，直到药液上升到小定量管2的最高检测液位X为止。
[0031] 本实施例中，小定量管2内设有容积标识100mL（毫升）的最高检测液位X、容积标识50mL的中检测液位Y和容积标识为零的低检测液位Z。
[0032] 步骤4：根据反应槽剩余需要补充的小剂量药液，再由小定量管2及其检测液位的容积标识，并通过小剂量补液管5向下方的反应槽进行小剂量的药液补充，此时补液管4与小剂量补液管5之间关闭。即当反应槽需求补液1L以下的小剂量时，每次补液只能从小定量管2中的最高检测液位X向下的某个检测液位进行，即X→Y, X→Z。比如补液100 mL，先向小定量管2内添加药液100 mL,使液位到达最高检测液位X后，再向反应槽补充药液，直到小定量管2中的液位降到Z点（0 mL位置）时，停止补液。此时已向反应槽补充药液100mL。当反应槽需求补液150ml的量时，可以采用上述方法，先第一次补液100 ml，再使小定量管2中的液位从最高检测液位X向下降到中检测液位Y，第二次补液50 ml，即可。
[0033] 连续采用步骤3和步骤4进行小剂量的药液补充，直到完成所需药液量的补充为止。在整个补液规程中，高位储液罐1、小定量管2药液的输入或输出均由控制器控制第一、二、三、四气动阀以及检测传感器自动进行，而第一手动阀S01和第二手动阀S02均是打开的，当有需要时，再由人工关闭或打开。
[0034] 本发明避免了传统补液方式受到诸多现场客观条件的限制，只需对添加进高位储液罐或小定量管的药液进行控制，便可以达到较精确的补液要求。通过多点液位检测，可以组合得到各种补加量，而每种量都可达到±1.5%的精度。
