高溫真空爐的測溫裝置的製作方法
2023-06-09 23:24:36 1
專利名稱：高溫真空爐的測溫裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及溫度測量技術領域，尤其涉及一種高溫真空爐的測溫裝置。
背景技術：
高溫真空爐在現代工業中應用於很多場合，其內部溫度的控制與生產出的產品質量休戚相關，因此，對高溫真空爐的爐溫測量、監控是控制產品質量的重要手段。常用的測量高溫真空爐的方法是利用紅外測溫儀，透過測溫玻璃採集高溫真空爐的溫度信號。以藍寶石單晶爐為例，藍寶石單晶爐是一種用於藍寶石單晶生長的常用設備，通常包括坩堝和加熱器，加熱器通電後，將在坩堝外部形成溫度場，溫度場對坩堝進行加熱。 泡生法藍寶石單晶生長中，加熱溫度的變化對晶體的生長影響很大，最佳的引晶溫度、合適的降溫控制程序都有利於提高晶體的生長質量，晶體生長速率會隨著加熱溫度的降低而快速增加。制定適合晶體生長的降溫程序，沒有一定的溫度測量技術做參考，晶體品質很難保證。因此，採用紅外測溫儀測量坩堝的溫度。但是，在藍寶石單晶生長過程中，藍寶石單晶爐的溫度較高，其主體及附件內的金屬揮發物容易凝結在溫度較低的測溫玻璃表面，遮擋紅外測溫儀有效測量用光波，使紅外測溫儀讀數失真。為了提高溫度測量的準確性，通常採用少量惰性氣體吹掃測溫玻璃，並每隔一到兩個生長周期更換測溫玻璃。這樣的生產模式存在兩個弊端1)增加運營成本，由於爐內通惰性氣體，產生對流換熱，造成較大的熱量損失，加熱器功率相應提高，增加能耗成本；2)定期更換測溫玻璃，增加了藍寶石單晶爐的維護成本。上述弊端均不同程度地增加了高溫爐的生產成本，因此，如何在確保溫度測量準確性的基礎上，降低高溫爐的生產成本和維護難度，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種高溫真空爐的測溫裝置，該測溫裝置在不影響溫度測量準確性的基礎上，降低了高溫真空爐的能耗成本和維護成本，從而有效降低了高溫真空爐的生產成本。為實現上述發明目的，本發明提供一種高溫真空爐的測溫裝置，包括透光部件和紅外測溫儀，還包括擋板和驅動所述擋板遮擋或遠離所述透光部件的動力部件，以及設於所述高溫真空爐和所述紅外測溫儀之間的支架，該支架設有真空通道，所述透光部件設於真空通道的入口處，所述擋板設於所述真空通道的內部；所述動力部件的固定部與所述支架固定連接，活動部與所述擋板固定連接。優選地，所述動力部件具體為氣缸；該氣缸的缸筒的與所述支架固定連接，缸杆與所述擋板固定連接。 優選地，所述真空通道具有側孔，所述缸杆從所述側孔進入所述真空通道，所述缸筒設於所述真空通道的外側。優選地，所述透光部件具體為測溫玻璃。優選地，還包括設於所述擋板前側的降溫組件，該降溫組件與所述支架固定連接。優選地，所述降溫組件環繞所述真空通道，且與所述真空通道的外壁固定連接。優選地，所述降溫組件包括與所述真空通道的外壁固定連接的冷卻水通道，冷卻水沿所述冷卻水通道流通。本發明所提供的高溫真空爐的測溫裝置，包括透光部件和紅外測溫儀，與技術不同的是，該測溫裝置還包括擋板和驅動所述擋板遮擋或遠離所述透光部件的動力部件，以及設於所述高溫真空爐和所述紅外測溫儀之間的支架，該支架設有真空通道，所述透光部件設於真空通道的入口處，所述擋板設於所述真空通道的內部；所述動力部件的固定部與所述支架固定連接，活動部與所述擋板固定連接。需要測量高溫真空爐的溫度時，動力部件的活動部帶動與之固定連接的擋板，使擋板遠離透光部件，不再隔斷透光部件與高溫真空爐，使紅外測溫儀能通過透光部件正常工作；不需要測量溫度時，動力部件的活動部帶動擋板，使擋板設於透光部件的前側，隔離透光部件和高溫真空爐，避免高溫真空爐的爐體及附件在高溫條件下的揮發物凝結在透光部件上，提高溫度測量的準確性；同時減少透光部件被汙染的可能性，從而延長透光部件的使用壽命，降低透光部件的維護頻次和高溫真空爐的維護成本。另外，利用擋板遮擋透光部件後，不再需要用惰性氣體吹掃透光部件，減少對流換熱，可以減小能量損失、降低能耗成本，從而降低高溫真空爐的生產成本。在一種優選的實施方式中，所述動力部件具體為氣缸；該氣缸的缸筒的與所述支架固定連接，缸杆與所述擋板固定連接。向氣缸充氣和從氣缸中放氣時，缸杆均會帶動擋板移動，使擋板遮擋透光部件或遠離透光部件，實現對透光部件的保護。氣缸是常用的動力部件，易於採購，可以降低測溫裝置的成本。在另一種優選的實施方式中，還包括設於所述擋板前側的降溫組件，該降溫組件與所述支架固定連接。降溫組件可以對真空通道降溫，使真空通道中的溫度降低，金屬揮發物經過真空通道時，會遇冷凝結在真空通道的內壁中，而降溫組件設於擋板的前側，可以降低揮發物到達擋板的數量，能到達透光部件的揮發物更少，這樣，透光部件被揮發物汙染的機率進一步降低，透光部件的作用壽命進一步得到提高，高溫真空爐的維護成本進一步降低。
圖1為本發明所提供高溫真空爐的測溫裝置一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖1所示測溫裝置的立體結構示意圖；圖3為圖1所示測溫裝置的俯視圖；圖4為圖3所示測溫裝置的A-A剖視圖；其中，圖中透光部件1、紅外測溫儀2、擋板3、動力部件4、支架5、真空通道51、冷卻水通道6。
具體實施方式
本發明的核心是提供一種高溫真空爐的測溫裝置，該測溫裝置在不影響溫度測量準確性的基礎上，降低了高溫真空爐的能耗成本和維護成本，從而有效降低了高溫真空爐的生產成本。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖1至圖4，圖1為本發明所提供高溫真空爐的測溫裝置一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖1所示測溫裝置的立體結構示意圖；圖3為圖1所示測溫裝置的俯視圖；圖4為圖3所示測溫裝置的A-A剖視圖。本發明所提供的高溫真空爐的測溫裝置，包括透光部件1和紅外測溫儀2，與技術不同的是，該測溫裝置還包括擋板3和驅動擋板3遮擋或遠離透光部件1的動力部件4，以及設於高溫真空爐和紅外測溫儀2之間的支架5，該支架5設有真空通道51，透光部件1設於真空通道51的入口處，擋板3設於真空通道51的內部；動力部件4的固定部與支架5固定連接，活動部與擋板3固定連接。需要測量高溫真空爐的溫度時，動力部件4的活動部帶動與之固定連接的擋板3， 使擋板3遠離透光部件1，不再隔斷透光部件1與高溫真空爐，使紅外測溫儀2能通過透光部件1正常工作；不需要測量溫度時，動力部件4的活動部帶動擋板3，使擋板3設於透光部件1的前側，隔離透光部件1和高溫真空爐，避免高溫真空爐的爐體及附件在高溫條件下的揮發物凝結在透光部件1上，提高溫度測量的準確性；同時減少透光部件1被汙染的可能性，從而延長透光部件1的使用壽命，降低透光部件1的維護頻次和高溫真空爐的維護成本。另外，利用擋板3遮擋透光部件1後，不再需要用惰性氣體吹掃透光部件1，減少對流換熱，可以減小能量損失、降低能耗成本，從而降低高溫真空爐的生產成本。顯然，本文所述的前側，是以沿著紅外測溫儀測溫時光線的方向，由前至後依次為高溫真空爐、擋板3、透光部件1和紅外測溫儀2。應當理解，本文所用的方位詞不應該限定本發明的保護範圍。在一種具體的實施方式中，動力部件4可以為氣缸；該氣缸的缸筒的與支架5固定連接，缸杆與擋板3固定連接。向氣缸充氣和從氣缸中放氣時，缸杆均會帶動擋板3移動， 使擋板3遮擋透光部件1或遠離透光部件1，實現對透光部件1的保護。氣缸是常用的動力部件4，易於採購，可以降低測溫裝置的成本。顯然，動力部件4也可以是液壓缸或其它能實現驅動擋板3動作的結構。需要說明的是，本文所述的遮擋和遠離透光部件1，可以是擋板3在一個平面內滑動，在某一個位置時恰好能隔離高溫真空爐和透光部件1，到另一位置時紅外測溫儀2能透過透光部件1，測量高溫真空爐的溫度；擋板3也可以繞一個軸旋轉，例如沿擋板3的下表面，當氣缸充氣後，擋板3繞中心軸順時針旋轉90度或更多，使擋板3與紅外測溫儀2測量時的光線路線平行，可以對測量高溫真空爐的溫度；氣缸放氣後，擋板3繞中心軸逆時針旋轉90度或更多，使擋板3繼續隔離高溫真空爐和透光部件1。應當理解，擋板3遮擋或遠離透光部件1的方法包括但不限於上述的兩種方式，在此不再一一列舉。具體地，真空通道51可以具有側孔，缸杆從側孔進入真空通道51，缸筒設於真空通道51的外側。將缸筒設置在真空通道51的外部，可以有效減小真空通道51的體積，降低測溫裝置的加工難度和生產成本。顯然，此處的缸杆與側孔之間具有良好的密封結構，以滿足真空通道51的真空要求；同時，缸筒也可以在真空通道51的內部，通過遙控、紅外等方式驅動，一樣也能實現本發明的目的。在一種具體的實施方式中，透光部件1具體可以為測溫玻璃，該測溫玻璃具有一定的強度，能承受真空通道51與外部之間的壓強差所產生的應力；同時，測溫玻璃與真空通道51之間具有良好的密封性能。玻璃也是常用的工業器件，易於採購。顯然，其它能透光、能有效密封、能承受適當壓力的部件也能實現本發明的目的，也應該在本發明的保護範圍內。在一種優選的實施方式中，本發明所提供的測溫裝置還可以包括設於擋板3前側的降溫組件，該降溫組件與支架5固定連接。降溫組件可以對真空通道51降溫，使真空通道51中的溫度降低，金屬揮發物經過真空通道51時，會遇冷凝結在真空通道51的內壁中， 而降溫組件設於擋板3的前側，可以降低揮發物到達擋板3的數量，能到達透光部件1的揮發物更少，這樣，透光部件1被揮發物汙染的機率進一步降低，透光部件1的作用壽命進一步得到提高，高溫真空爐的維護成本進一步降低。具體地，降溫組件可以環繞真空通道51，且與真空通道51的外壁固定連接。即從真空通道51的周向均勻為真空通道51降溫，使真空通道51周向上的金屬揮發物均能有效冷凝，進一步減小揮發物玷汙透光部件1的可能，延長透光部件1的使用壽命。進一步地，降溫組件包括與真空通道51的外壁固定連接的冷卻水通道6，冷卻水沿冷卻水通道6流通。在真空通道51的外周使用水冷的方式為真空通道51降溫，其結構簡單，易於實現，可以降低降溫的成本。顯然，對真空通道51降溫的方法可以有很多種，可以採用其它方法對真空通道51 降溫，例如可以採用風冷等；同時，降溫組件的結構也可以有很多種，在此不再一一列舉。以上對本發明所提供的高溫真空爐的測溫裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種高溫真空爐的測溫裝置，包括透光部件和紅外測溫儀，其特徵在於，還包括擋板和驅動所述擋板遮擋或遠離所述透光部件的動力部件，以及設於所述高溫真空爐和所述紅外測溫儀之間的支架，該支架設有真空通道，所述透光部件設於真空通道的入口處，所述擋板設於所述真空通道的內部；所述動力部件的固定部與所述支架固定連接，活動部與所述擋板固定連接。
2.根據權利要求1所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，所述動力部件具體為氣缸；該氣缸的缸筒的與所述支架固定連接，缸杆與所述擋板固定連< 接。
3.根據權利要求2所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，所述真空通道具有側孔，所述缸杆從所述側孔進入所述真空通道，所述缸筒設於所述真空通道的外側。
4.根據權利要求3所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，所述透光部件具體為測溫玻璃。
5.根據權利要求1至4任一項所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，還包括設於所述擋板前側的降溫組件，該降溫組件與所述支架固定連接。
6. 根據權利要求5所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，所述降溫組件環繞所述真空通道，且與所述真空通道的外壁固定連接。
7.根據權利要求6所述的高溫真空爐的測溫裝置，其特徵在於，所述降溫組件包括與所述真空通道的外壁固定連接的冷卻水通道，冷卻水沿所述冷卻水通道流通。
全文摘要
本發明公開了一種高溫真空爐的測溫裝置，包括透光部件和紅外測溫儀，還包括擋板和驅動所述擋板遮擋或遠離所述透光部件的動力部件，以及設於所述高溫真空爐和所述紅外測溫儀之間的支架，該支架設有真空通道，所述透光部件設於真空通道的入口處，所述擋板設於所述真空通道的內部；所述動力部件的固定部與所述支架固定連接，活動部與所述擋板固定連接。擋板隔離透光部件和高溫真空爐，避免高溫真空爐的爐體及附件在高溫條件下的揮發物凝結在透光部件上，提高溫度測量的準確性；同時減少透光部件被汙染的可能性，延長透光部件的使用壽命，降低透光部件的維護成本；同時，由於不再需要用惰性氣體吹掃透光部件，減少對流換熱，可以降低能耗成本。
文檔編號C30B29/20GK102560652SQ20121001578
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者周波, 徐永亮 申請人:浙江昀豐新能源科技有限公司