一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統的製作方法
2023-06-03 10:44:06 1
一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及測量機械振動的【技術領域】，更具體地，涉及一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，系統包括位於單晶提拉爐內的測量裝置和單晶提拉爐外接收裝置，所述測量裝置包括用於供電的電源模塊、用於測量單晶提拉爐振動狀態的感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據傳輸模塊，所述電源模塊與感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據模塊均電連接，所述感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據模塊依次電連接；所述接收裝置包括電連接的第二藍牙數據模塊和PC主機，所述第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊相互傳輸數據。通過第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊的設置，實現了測量裝置和接收裝置的無線信號傳輸，使單晶爐封閉的爐腔內振動信號的檢測具有可行性。
【專利說明】一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量機械振動的【技術領域】，更具體地，涉及一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統。
【背景技術】
[0002]許多產品在加工的過程中，加工設備的平穩性很重要，設備的平穩性影響加工出產品的形狀、性能，因此測量加工設備的機械振動狀態的系統受到越來越多人的關注。
[0003]在生產晶體的過程中，一般採用提拉法。提拉法生產晶體的過程中由于振動對晶格的質量產生影響，引起振動的原因有多種，主要有:提升機構工作不平穩引起振動；旋轉機構工作不平穩引起振動；冷卻水壓力不穩定，在流動過程中產生衝擊振動；外界環境通過單晶爐基座傳來的其他振動等。通過實踐發現其中來自提拉系統工作的平穩性對晶體質量的影響最大。在工作中，提拉系統出現擺動或振動，會引起熔體對流的不穩定以及雜質微觀擴散的紊亂，將會導致提拉的晶體出現晶格位錯和空位等物理缺陷，嚴重影響晶體的品質。因此，具有良好的機械傳動系統穩定性是提拉高質量晶體的關鍵因素。檢測機械傳動系統的穩定性成為現今的研究方向。
[0004]目前市場上有很多測量機械振動的儀器，但沒有專門應用於單晶提拉爐運行中產生的振動大小檢測，尤其是對提拉系統在升降和旋轉過程中產生的振動大小測量。且檢測儀器主要採用有線傳輸信號的方式，不適用於需要密閉加工空間的晶體生產設備的檢測。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，測量裝置適用於單晶提拉爐的振動檢測，根據檢測到系統的振動信號，便於採取相應的補救措施，避免導致提拉的晶體出現晶格位錯和空位等物理缺陷，影響晶體的品質。通過第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊的設置，實現了測量裝置和接收裝置的無線信號傳輸，使單晶爐封閉的爐腔內振動信號的檢測具有可行性。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0007]提供一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，所述系統包括位於單晶提拉爐內的測量裝置和單晶提拉爐外接收裝置，所述測量裝置包括用於供電的電源模塊、用於測量單晶提拉爐振動狀態的感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據傳輸模塊，所述電源模塊與感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據模塊均電連接，所述感應模塊、控制模塊和第一藍牙數據模塊依次電連接；所述接收裝置包括電連接的第二藍牙數據模塊和PC主機，所述第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊相互傳輸信號。
[0008]本實用新型無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，測量裝置的設置是提供了單晶提拉爐內振動狀態的檢測，並將信號進行傳輸。測量裝置的工作原理是:通過感應模塊檢測單晶提拉爐內的振動狀態，將檢測到的信號傳輸到控制模塊內，控制模塊通過信號處理去除幹擾信號進行數模轉換，然後將轉換後的數據傳輸到第一藍牙數據模塊。接收裝置的設置是提供外界接收信號裝置，便於對單晶提拉爐內的信號進行分析和存儲。接收裝置的工作原理是:通過第二藍牙數據模塊接收第一藍牙數據模塊傳輸的數據，然後將數據傳輸到PC主機，通過PC主機進行實時監控並且進行存儲以便進行數據分析。
[0009]為了檢測單晶提拉爐振動同時也能夠應用於測量旋轉物體在旋轉過程中的加速度變化和物體振動偏移的加速度變化。所述感應模塊為加速度傳感器。加速度傳感器的設置是為了既可以檢測單晶提拉爐振動的情況，同時也能測量旋轉物體在旋轉過程中加速度變化和物體振動偏移的加速度變化。
[0010]為了便於PC主機在分析數據時能對加速度方向進行定向，所述加速度傳感器上設有調解儀。調解儀的設置是為了調節加速度傳感器的軸向，保證加速度傳感器在X、Y方向處於水平面，便於分析數據時能對加速度方向進行定向。
[0011]為了便於多次測量同時不會產生信號幹擾，所述測量裝置還包括用於使測量裝置復位的復位模塊，所述復位模塊與電源模塊電連接。復位模塊的設置是為了清除測量裝置內的存儲數據，提高多次測量的精確度。
[0012]為了降低功耗，所述電源模塊為9V直流鋰電池組，系統的工作電流範圍為12myT45mA。一般情況下，第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊進行連接時，系統的工作電流小於45mA ;第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊進行數據傳輸時，系統的工作電流小於12mA。
[0013]為了便於測量旋轉物體的在旋轉時的加速度變化情況，測量裝置還設有用於與旋轉的測量物體連接的夾緊機構，所述夾緊機構為可拆卸結構。夾緊機構的設置是為了與旋轉的測量物體連接，便於測量旋轉物體的在旋轉時的加速度變化情況。
[0014]為了對檢測到的信號進行信號處理，所述控制模塊為單片機處理器。單片機處理器的設置是為了對感應模塊檢測到的信號進行信號處理，進行數模轉換，便於後續工作的進行。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，通過第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊的設置，實現了測量裝置和接收裝置的無線信號的傳輸，使單晶爐封閉的爐腔內振動信號的檢測具有可行性。且通過加速度傳感器的設置使系統既可以檢測單晶提拉爐振動的情況，又能測量旋轉物體在旋轉過程中加速度變化和物體振動偏移的加速度變化。由於電源模塊為9V直流鋰電池組，系統的工作電流範圍為12miT45mA，實現了低能耗的測量。且本實用新型測量的過程中只需將測量裝置放置於需要測量的位置處即可，操作簡單方便。另外，本實用新型的感應模塊可以選用不同類型的傳感器，擴展性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例無線測量單晶提拉爐振動信號的系統的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。其中，附圖僅用於示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實用新型的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0019]本實用新型實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本實用新型的描述中，需要理解的是，若有術語「上」、「下」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關係的用語僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
實施例
[0020]如圖1所示為本實用新型一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統的實施例，如圖1所示，系統包括位於單晶提拉爐內的測量裝置I和單晶提拉爐外接收裝置2，測量裝置I包括用於供電的電源模塊11、用於測量單晶提拉爐振動狀態的感應模塊12、控制模塊13和第一藍牙數據傳輸模塊14，電源模塊11與感應模塊12、控制模塊13和第一藍牙數據模塊14均電連接，感應模塊12、控制模塊13和第一藍牙數據模塊14依次電連接；接收裝置2包括電連接的第二藍牙數據模塊21和PC主機22，第一藍牙數據模塊14和第二藍牙數據模塊21相互傳輸數據。
[0021]具體地，感應模塊12為加速度傳感器。感應模塊根據需要可以為各類傳感器，本實施例中，感應模塊12為加速度傳感器。加速度傳感器的設置是為了既可以檢測單晶提拉爐振動的情況，同時也能測量旋轉物體在旋轉過程中加速度變化和物體振動偏移的加速度變化。加速度傳感器上設有調解儀。調解儀的設置是為了調節加速度傳感器的軸向，保證加速度傳感器在X、Y方向處於水平面，便於分析數據時能對加速度方向進行定向。
[0022]其中，測量裝置I還包括用於使測量裝置復位的復位模塊15，復位模塊15與電源模塊11電連接。復位模塊15的設置是為了清除測量裝置I內的存儲數據，提高多次測量的精確度。電源模塊11為9V直流鋰電池組，系統的工作電流範圍為12miT45mA。一般情況下，第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊進行連接時，系統的工作電流小於45mA ;第一藍牙數據模塊和第二藍牙數據模塊進行數據傳輸時，系統的工作電流小於12mA。系統的能耗較低，節省了成本。
[0023]另外，測量裝置I還設有用於與旋轉的測量物體連接的夾緊機構，夾緊機構為可拆卸結構。夾緊機構的設置是為了與旋轉的測量物體連接，便於測量旋轉物體的在旋轉時的加速度變化情況。
[0024]其中，控制模塊13為單片機處理器。單片機處理器的設置是為了對感應模塊12檢測到的信號進行信號處理，進行數模轉換，便於後續工作的進行。通過對單片機處理器進行程序的編譯，可以對測量裝置的增添各類功能模塊。
[0025]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述系統包括位於單晶提拉爐內的測量裝置(I)和單晶提拉爐外接收裝置(2)，所述測量裝置(I)包括用於供電的電源模塊(11)、用於測量單晶提拉爐振動狀態的感應模塊(12)、控制模塊(13)和第一藍牙數據傳輸模塊(14)，所述電源模塊(11)與感應模塊(12)、控制模塊(13)和第一藍牙數據模塊(14)均電連接，所述感應模塊(12)、控制模塊(13)和第一藍牙數據模塊(14)依次電連接；所述接收裝置(2)包括電連接的第二藍牙數據模塊(21)和PC主機(22)，所述第一藍牙數據模塊(14)和第二藍牙數據模塊(21)相互傳輸數據。
2.根據權利要求1所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述感應模塊(12)為加速度傳感器。
3.根據權利要求2所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述加速度傳感器上設有調解儀。
4.根據權利要求1至3任一項所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述測量裝置(I)還包括用於使測量裝置(I)復位的復位模塊(15)，所述復位模塊(15)與電源模塊(11)電連接。
5.根據權利要求1至3任一項所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述電源模塊(11)為9V直流鋰電池組，系統的工作電流範圍為12miT45mA。
6.根據權利要求1所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述測量裝置(I)還設有用於與旋轉的測量物體連接的夾緊機構，所述夾緊機構為可拆卸結構。
7.根據權利要求1所述的無線測量單晶提拉爐振動信號的系統，其特徵在於，所述控制模塊(13)為單片機處理器。
【文檔編號】G01H1/00GK203929210SQ201420239670
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】王彪, 洪飛達, 沈文彬, 林少鵬, 朱允中 申請人:中山大學