CN102560652A - 高温真空炉的测温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温真空炉的测温装置，包括透光部件和红外测温仪，还包括挡板和驱动所述挡板遮挡或远离所述透光部件的动力部件，以及设于所述高温真空炉和所述红外测温仪之间的支架，该支架设有真空通道，所述透光部件设于真空通道的入口处，所述挡板设于所述真空通道的内部；所述动力部件的固定部与所述支架固定连接，活动部与所述挡板固定连接。挡板隔离透光部件和高温真空炉，避免高温真空炉的炉体及附件在高温条件下的挥发物凝结在透光部件上，提高温度测量的准确性；同时减少透光部件被污染的可能性，延长透光部件的使用寿命，降低透光部件的维护成本；同时，由于不再需要用惰性气体吹扫透光部件，减少对流换热，可以降低能耗成本。

Description

高温真空炉的测温装置

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，尤其涉及一种高温真空炉的测温装置。

背景技术

高温真空炉在现代工业中应用于很多场合，其内部温度的控制与生产出的产品质量休戚相关，因此，对高温真空炉的炉温测量、监控是控制产品质量的重要手段。常用的测量高温真空炉的方法是利用红外测温仪，透过测温玻璃采集高温真空炉的温度信号。

以蓝宝石单晶炉为例，蓝宝石单晶炉是一种用于蓝宝石单晶生长的常用设备，通常包括坩埚和加热器，加热器通电后，将在坩埚外部形成温度场，温度场对坩埚进行加热。泡生法蓝宝石单晶生长中，加热温度的变化对晶体的生长影响很大，最佳的引晶温度、合适的降温控制程序都有利于提高晶体的生长质量，晶体生长速率会随着加热温度的降低而快速增加。制定适合晶体生长的降温程序，没有一定的温度测量技术做参考，晶体品质很难保证。因此，采用红外测温仪测量坩埚的温度。

但是，在蓝宝石单晶生长过程中，蓝宝石单晶炉的温度较高，其主体及附件内的金属挥发物容易凝结在温度较低的测温玻璃表面，遮挡红外测温仪有效测量用光波，使红外测温仪读数失真。为了提高温度测量的准确性，通常采用少量惰性气体吹扫测温玻璃，并每隔一到两个生长周期更换测温玻璃。这样的生产模式存在两个弊端：

1)增加运营成本，由于炉内通惰性气体，产生对流换热，造成较大的热量损失，加热器功率相应提高，增加能耗成本；

2)定期更换测温玻璃，增加了蓝宝石单晶炉的维护成本。

上述弊端均不同程度地增加了高温炉的生产成本，因此，如何在确保温度测量准确性的基础上，降低高温炉的生产成本和维护难度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温真空炉的测温装置，该测温装置在不影响温度测量准确性的基础上，降低了高温真空炉的能耗成本和维护成本，从而有效降低了高温真空炉的生产成本。

为实现上述发明目的，本发明提供一种高温真空炉的测温装置，包括透光部件和红外测温仪，还包括挡板和驱动所述挡板遮挡或远离所述透光部件的动力部件，以及设于所述高温真空炉和所述红外测温仪之间的支架，该支架设有真空通道，所述透光部件设于真空通道的入口处，所述挡板设于所述真空通道的内部；所述动力部件的固定部与所述支架固定连接，活动部与所述挡板固定连接。

优选地，所述动力部件具体为气缸；该气缸的缸筒的与所述支架固定连接，缸杆与所述挡板固定连接。

优选地，所述真空通道具有侧孔，所述缸杆从所述侧孔进入所述真空通道，所述缸筒设于所述真空通道的外侧。

优选地，所述透光部件具体为测温玻璃。

优选地，还包括设于所述挡板前侧的降温组件，该降温组件与所述支架固定连接。

优选地，所述降温组件环绕所述真空通道，且与所述真空通道的外壁固定连接。

优选地，所述降温组件包括与所述真空通道的外壁固定连接的冷却水通道，冷却水沿所述冷却水通道流通。

本发明所提供的高温真空炉的测温装置，包括透光部件和红外测温仪，与技术不同的是，该测温装置还包括挡板和驱动所述挡板遮挡或远离所述透光部件的动力部件，以及设于所述高温真空炉和所述红外测温仪之间的支架，该支架设有真空通道，所述透光部件设于真空通道的入口处，所述挡板设于所述真空通道的内部；所述动力部件的固定部与所述支架固定连接，活动部与所述挡板固定连接。需要测量高温真空炉的温度时，动力部件的活动部带动与之固定连接的挡板，使挡板远离透光部件，不再隔断透光部件与高温真空炉，使红外测温仪能通过透光部件正常工作；不需要测量温度时，动力部件的活动部带动挡板，使挡板设于透光部件的前侧，隔离透光部件和高温真空炉，避免高温真空炉的炉体及附件在高温条件下的挥发物凝结在透光部件上，提高温度测量的准确性；同时减少透光部件被污染的可能性，从而延长透光部件的使用寿命，降低透光部件的维护频次和高温真空炉的维护成本。

另外，利用挡板遮挡透光部件后，不再需要用惰性气体吹扫透光部件，减少对流换热，可以减小能量损失、降低能耗成本，从而降低高温真空炉的生产成本。

在一种优选的实施方式中，所述动力部件具体为气缸；该气缸的缸筒的与所述支架固定连接，缸杆与所述挡板固定连接。向气缸充气和从气缸中放气时，缸杆均会带动挡板移动，使挡板遮挡透光部件或远离透光部件，实现对透光部件的保护。气缸是常用的动力部件，易于采购，可以降低测温装置的成本。

在另一种优选的实施方式中，还包括设于所述挡板前侧的降温组件，该降温组件与所述支架固定连接。降温组件可以对真空通道降温，使真空通道中的温度降低，金属挥发物经过真空通道时，会遇冷凝结在真空通道的内壁中，而降温组件设于挡板的前侧，可以降低挥发物到达挡板的数量，能到达透光部件的挥发物更少，这样，透光部件被挥发物污染的几率进一步降低，透光部件的作用寿命进一步得到提高，高温真空炉的维护成本进一步降低。

附图说明

图1为本发明所提供高温真空炉的测温装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示测温装置的立体结构示意图；

图3为图1所示测温装置的俯视图；

图4为图3所示测温装置的A-A剖视图；

其中，图中：

透光部件1、红外测温仪2、挡板3、动力部件4、支架5、真空通道51、冷却水通道6。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种高温真空炉的测温装置，该测温装置在不影响温度测量准确性的基础上，降低了高温真空炉的能耗成本和维护成本，从而有效降低了高温真空炉的生产成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供高温真空炉的测温装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示测温装置的立体结构示意图；图3为图1所示测温装置的俯视图；图4为图3所示测温装置的A-A剖视图。

本发明所提供的高温真空炉的测温装置，包括透光部件1和红外测温仪2，与技术不同的是，该测温装置还包括挡板3和驱动挡板3遮挡或远离透光部件1的动力部件4，以及设于高温真空炉和红外测温仪2之间的支架5，该支架5设有真空通道51，透光部件1设于真空通道51的入口处，挡板3设于真空通道51的内部；动力部件4的固定部与支架5固定连接，活动部与挡板3固定连接。

需要测量高温真空炉的温度时，动力部件4的活动部带动与之固定连接的挡板3，使挡板3远离透光部件1，不再隔断透光部件1与高温真空炉，使红外测温仪2能通过透光部件1正常工作；不需要测量温度时，动力部件4的活动部带动挡板3，使挡板3设于透光部件1的前侧，隔离透光部件1和高温真空炉，避免高温真空炉的炉体及附件在高温条件下的挥发物凝结在透光部件1上，提高温度测量的准确性；同时减少透光部件1被污染的可能性，从而延长透光部件1的使用寿命，降低透光部件1的维护频次和高温真空炉的维护成本。

另外，利用挡板3遮挡透光部件1后，不再需要用惰性气体吹扫透光部件1，减少对流换热，可以减小能量损失、降低能耗成本，从而降低高温真空炉的生产成本。

显然，本文所述的前侧，是以沿着红外测温仪测温时光线的方向，由前至后依次为：高温真空炉、挡板3、透光部件1和红外测温仪2。应当理解，本文所用的方位词不应该限定本发明的保护范围。

在一种具体的实施方式中，动力部件4可以为气缸；该气缸的缸筒的与支架5固定连接，缸杆与挡板3固定连接。向气缸充气和从气缸中放气时，缸杆均会带动挡板3移动，使挡板3遮挡透光部件1或远离透光部件1，实现对透光部件1的保护。气缸是常用的动力部件4，易于采购，可以降低测温装置的成本。显然，动力部件4也可以是液压缸或其它能实现驱动挡板3动作的结构。

需要说明的是，本文所述的遮挡和远离透光部件1，可以是挡板3在一个平面内滑动，在某一个位置时恰好能隔离高温真空炉和透光部件1，到另一位置时红外测温仪2能透过透光部件1，测量高温真空炉的温度；挡板3也可以绕一个轴旋转，例如沿挡板3的下表面，当气缸充气后，挡板3绕中心轴顺时针旋转90度或更多，使挡板3与红外测温仪2测量时的光线路线平行，可以对测量高温真空炉的温度；气缸放气后，挡板3绕中心轴逆时针旋转90度或更多，使挡板3继续隔离高温真空炉和透光部件1。应当理解，挡板3遮挡或远离透光部件1的方法包括但不限于上述的两种方式，在此不再一一列举。

具体地，真空通道51可以具有侧孔，缸杆从侧孔进入真空通道51，缸筒设于真空通道51的外侧。将缸筒设置在真空通道51的外部，可以有效减小真空通道51的体积，降低测温装置的加工难度和生产成本。显然，此处的缸杆与侧孔之间具有良好的密封结构，以满足真空通道51的真空要求；同时，缸筒也可以在真空通道51的内部，通过遥控、红外等方式驱动，一样也能实现本发明的目的。

在一种具体的实施方式中，透光部件1具体可以为测温玻璃，该测温玻璃具有一定的强度，能承受真空通道51与外部之间的压强差所产生的应力；同时，测温玻璃与真空通道51之间具有良好的密封性能。玻璃也是常用的工业器件，易于采购。显然，其它能透光、能有效密封、能承受适当压力的部件也能实现本发明的目的，也应该在本发明的保护范围内。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的测温装置还可以包括设于挡板3前侧的降温组件，该降温组件与支架5固定连接。降温组件可以对真空通道51降温，使真空通道51中的温度降低，金属挥发物经过真空通道51时，会遇冷凝结在真空通道51的内壁中，而降温组件设于挡板3的前侧，可以降低挥发物到达挡板3的数量，能到达透光部件1的挥发物更少，这样，透光部件1被挥发物污染的几率进一步降低，透光部件1的作用寿命进一步得到提高，高温真空炉的维护成本进一步降低。

具体地，降温组件可以环绕真空通道51，且与真空通道51的外壁固定连接。即从真空通道51的周向均匀为真空通道51降温，使真空通道51周向上的金属挥发物均能有效冷凝，进一步减小挥发物玷污透光部件1的可能，延长透光部件1的使用寿命。

进一步地，降温组件包括与真空通道51的外壁固定连接的冷却水通道6，冷却水沿冷却水通道6流通。在真空通道51的外周使用水冷的方式为真空通道51降温，其结构简单，易于实现，可以降低降温的成本。

显然，对真空通道51降温的方法可以有很多种，可以采用其它方法对真空通道51降温，例如可以采用风冷等；同时，降温组件的结构也可以有很多种，在此不再一一列举。

以上对本发明所提供的高温真空炉的测温装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高温真空炉的测温装置，包括透光部件和红外测温仪，其特征在于，还包括挡板和驱动所述挡板遮挡或远离所述透光部件的动力部件，以及设于所述高温真空炉和所述红外测温仪之间的支架，该支架设有真空通道，所述透光部件设于真空通道的入口处，所述挡板设于所述真空通道的内部；所述动力部件的固定部与所述支架固定连接，活动部与所述挡板固定连接。

2.根据权利要求1所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，所述动力部件具体为气缸；该气缸的缸筒的与所述支架固定连接，缸杆与所述挡板固定连接。

3.根据权利要求2所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，所述真空通道具有侧孔，所述缸杆从所述侧孔进入所述真空通道，所述缸筒设于所述真空通道的外侧。

4.根据权利要求3所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，所述透光部件具体为测温玻璃。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，还包括设于所述挡板前侧的降温组件，该降温组件与所述支架固定连接。

6.根据权利要求5所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，所述降温组件环绕所述真空通道，且与所述真空通道的外壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的高温真空炉的测温装置，其特征在于，所述降温组件包括与所述真空通道的外壁固定连接的冷却水通道，冷却水沿所述冷却水通道流通。

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