CN102392295B - 蓝宝石单晶炉用称重装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓝宝石单晶炉用称重装置，其包括称重传感器，所述称重传感器通过传感器支架安装于下壳体内，所述下壳体内设有用于传输称重传感器称重信号的信号传输装置；称重传感器及信号传输装置均密封安装于下壳体内。本发明通过称重传感器与信号传输装置的对应配合能够提供蓝宝石晶体生长过程中所需要的重量信号，具有相应的精度，称重传感器及信号传输装置密封安装于下壳体内，上壳体位于下壳体的上方，下壳体与上壳体相分离；下壳体能够实现跟随蓝宝石晶体长晶时旋转机构转动，满足转动过程中信号传输并满足了蓝宝石单晶炉所需要的密封条件；结构简单紧凑，安装使用方便，提高测量精度，适应性好，提高蓝宝石生长的稳定性及可靠性。

Description

蓝宝石单晶炉用称重装置

技术领域

本发明涉及一种称重装置，尤其是一种蓝宝石单晶炉用称重装置，属于蓝宝石称重的技术领域。

背景技术

蓝宝石晶体具有独特、优良的物理化学性质，特别是在0.2~5.0μm波段内具有良好的透光性，可广泛应用于红外军事装备、卫星和空间技术等领域；还具有电介质绝缘、恒定的介电常数等，成为应用最广泛的衬底材料之一。为此，世界各国都在想方设法地进行研究和生产。

蓝宝石晶体的合成方法主要有焰熔法、助熔剂法和熔体法，其中熔体法又可分为几种。焰熔法生长的宝石晶体尺寸较小，具有大量的镶嵌结构，质量欠佳；助熔剂法生长的宝石晶体也很小，且含有助熔剂阳离子，质量也不太好；而熔体法生长的宝石晶体具有较高的纯度和完整性，尺寸较大。由于降温的受控条件不同，因此，从熔体中生长宝石晶体的方法也稍有不同。目前，世界上主要的熔体法生长技术有4种：晶体提拉法、导模法、热交换法和泡生法。

泡生法在扩肩时的晶体直径较大，可生长出100mm以上直径的蓝宝石晶体，对于生长大尺寸、有方向性的蓝宝石晶体拥有更大的优势；泡生法生长系统拥有适合蓝宝石晶体生长的最佳温度梯度。在生长的过程中或结束时，晶体不与坩埚接触，大大减少了其应力，可获得高质量的大晶体，其缺陷密度远低于提拉法生长的晶体。

泡生法单晶炉的称重装置是晶体生长过程中的信号收集系统，称重信号是最重要的反馈信号，是晶体生长过程中最重要的参考数据。到目前为止，蓝宝石单晶炉用称重装置由于要同时兼顾旋转部件的信号传输和密封的问题，造成结构复杂，信号不稳定，仍然达不到当今工业生产的更高要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种蓝宝石单晶炉用称重装置，其结构简单紧凑，安装使用方便，提高测量精度，适应性好，提高蓝宝石生长的稳定性及可靠性。

按照本发明提供的技术方案，所述蓝宝石单晶炉用称重装置，包括称重传感器，所述称重传感器通过传感器支架安装于下壳体内，所述下壳体内设有用于传输称重传感器称重信号的信号传输装置；称重传感器及信号传输装置均密封安装于下壳体内。

所述信号传输装置包括放大器，放大器与称重传感器相连，放大器通过逆变器、滤波器与下线圈构成传输回路。

所述下壳体的上方设有上壳体，所述上壳体内设有能与下线圈耦合连接的上线圈。

所述放大器通过放大器支架安装于下壳体内，放大器位于称重传感器的上方，逆变器通过逆变器支架安装于放大器的上方，滤波器通过滤波器支架安装于逆变器的上方，下线圈通过下线圈支架安装于滤波器的上方。

所述称重传感器为步进式称重传感器。所述下壳体采用不锈钢制成。所述放大器支架、逆变器支架、滤波器支架及下线圈支架均采用酚醛树脂制成。

所述上壳体采用不锈钢制成。所述上线圈通过上线圈支架安装于上壳体内，所述上线圈支架采用酚醛树脂制成。

所述上线圈与下线圈耦合后与发光二极管相连，所述发光二极管与用于接收光信号的光电三极管相连。

本发明的优点：通过称重传感器与信号传输装置的对应配合能够提供蓝宝石晶体生长过程中所需要的重量信号，具有相应的精度，称重传感器及信号传输装置密封安装于下壳体内，上壳体位于下壳体的上方，下壳体与上壳体相分离；下壳体能够实现跟随蓝宝石晶体长晶时旋转机构转动，满足转动过程中信号传输并满足了蓝宝石单晶炉所需要的密封条件；结构简单紧凑，安装使用方便，提高测量精度，适应性好，提高蓝宝石生长的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：本发明包括上线圈1、下线圈2、称重传感器3、放大器4、逆变器5、滤波器6、下壳体7及上壳体8。

如图1所示：为了能够适应蓝宝石晶体长晶过程中对重量测量的要求，所述称重传感器3通过传感器支架安装于下壳体7的底部，下壳体7内设有用于将称重传感器3信号向外输出的信号传输装置；信号传输装置与称重传感器3均密封安装于下壳体7内。具体地，所述信号传输装置包括放大器4，所述放大器4通过放大器支架安装于下壳体7内，放大器4的输入端与称重传感器3的输出端相连，放大器4通过逆变器5、滤波器与下线圈2构成信号传输回路，逆变器5通过逆变器支架安装于下壳体7内，且逆变器5位于放大器4的上方，称重传感器3输出的直流信号通过放大器4进行信号放大，同时逆变器5将直流信号逆变成交流信号。滤波器6通过滤波器支架安装于下壳体7内，且滤波器6位于逆变器5的上方，下线圈2通过下线圈支架安装于下壳体7内，且下线圈2位于滤波器6的上方。下壳体7采用不锈钢制成，传感器支架、放大器支架、逆变器支架、滤波器支架及下线圈支架均采用酚醛树脂制成。

当信号传输装置采用上述结构时，下壳体7的上方设有上壳体8，所述上壳体8内设有能与下线圈2相耦合的上线圈1，所述上线圈1通过上线圈支架安装于上壳体8内，上壳体8采用不锈钢制成，上线圈支架采用酚醛树脂制成。上线圈1与下线圈2耦合后与发光二极管相连，所述发光二极管与光电三极管相连，所述光电三极管能够接收发光二极管的信号，光电三极管与发光二极管对应配合后，能够将称重传感器3的称重信号传输到接收处理装置，由接收处理装置能够对称重信号处理后得到相应的重量值。称重传感器3采用步进式称重传感器，称重传感器3能够感知下壳体7下方的蓝宝石晶体重量，称重传感器3的最小感知重量为0.1g，最大量程为50Kg。下壳体7能够跟随蓝宝石晶体长晶过程的转动。

如图1所示：使用时，将下壳体7放置于蓝宝石生长用单晶炉内，下壳体7对应于设置称重传感器3的底部位于蓝宝石晶体的上方，且提拉杆挂置于下壳体7上，能够对下壳体7内的称重传感器3产生拉力，使得称重传感器3产生相应的形变。工作时，下壳体7能跟随蓝宝石晶体长晶过程的转动，随着蓝宝石晶体不断生长，称重传感器3根据相应重量产生形变，并将重量信号通过放大器4放大后，由逆变器5逆变成交流信号，滤波器对逆变后的信号进行滤波，下线圈2与上线圈1耦合后，通过发光二极管与光电三极管对应配合，能够将称重传感器3输出的重量信号传输到接收处理装置，接收处理装置经过相应处理后得到蓝宝石晶体的重量。

本发明通过称重传感器3与信号传输装置的对应配合能够提供蓝宝石晶体生长过程中所需要的重量信号，具有相应的精度，称重传感器3及信号传输装置密封安装于下壳体7内，上壳体8位于下壳体7的上方，下壳体7与上壳体8相分离；下壳体7能够实现跟随蓝宝石晶体长晶时旋转机构转动，满足转动过程中信号传输并满足了蓝宝石单晶炉所需要的密封条件；结构简单紧凑，安装使用方便，提高测量精度，适应性好，提高蓝宝石生长的稳定性及可靠性。

Claims (8)

1.一种蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：包括称重传感器（3），所述称重传感器（3）通过传感器支架安装于下壳体（7）内，所述下壳体（7）内设有用于传输称重传感器（3）称重信号的信号传输装置；称重传感器（3）及信号传输装置均密封安装于下壳体（7）内；

所述信号传输装置包括放大器（4），放大器（4）与称重传感器（3）相连，放大器（4）通过逆变器（5）、滤波器（6）与下线圈（2）构成传输回路。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述下壳体（7）的上方设有上壳体（8），所述上壳体（8）内设有能与下线圈（2）耦合连接的上线圈（1）。

3.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述放大器（4）通过放大器支架安装于下壳体（7）内，放大器（4）位于称重传感器（3）的上方，逆变器（5）通过逆变器支架安装于放大器（4）的上方，滤波器（6）通过滤波器支架安装于逆变器（5）的上方，下线圈（2）通过下线圈支架安装于滤波器（6）的上方。

4.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述下壳体（7）采用不锈钢制成。

5.根据权利要求3所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述放大器支架、逆变器支架、滤波器支架及下线圈支架均采用酚醛树脂制成。

6.根据权利要求2所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述上壳体（8）采用不锈钢制成。

7.根据权利要求2所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述上线圈（1）通过上线圈支架安装于上壳体（8）内，所述上线圈支架采用酚醛树脂制成。

8.根据权利要求2所述的蓝宝石单晶炉用称重装置，其特征是：所述上线圈（1）与下线圈（2）耦合后与发光二极管相连，所述发光二极管与用于接收光信号的光电三极管相连。

Images