CN103469296A

CN103469296A - 一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置

Info

Publication number: CN103469296A
Application number: CN2013103400800A
Authority: CN
Inventors: 朱亮; 张俊; 付春雷; 沈兴潮; 周建灿
Original assignee: Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明涉及蓝宝石炉晶体生长炉领域，旨在提供一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置。该三等分圆盘称重装置包括小称重传感器、大称重传感器、称重盘、顶帽、支点和环形的基座，小称重传感器、大称重传感器和支点三点等均固定在基座上，小称重传感器、大称重传感器和支点上各安装有一个半球形的顶帽，且三个顶帽的高度一致，称重盘对中安装在三个顶帽上。本发明结构稳定、对外界的抗干扰性强、测量数据精准，而且大、小量程的选择为在不通阶段的晶体重量测得更加精准。本发明将更有利于蓝宝石炉的引晶工艺的完成，使后期整个长晶过程中的拉速控制有了实际数字参照，为实现自动化引晶检测和长晶做好了准备。

Description

一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置

技术领域

本发明是关于蓝宝石炉晶体生长炉领域，特别涉及一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置。

背景技术

在蓝宝石炉的拉制过程中，设备的观察口装置在达到高温之后12小时内，观察玻璃表面会积累一层氧化物，到时候就不能够清楚的观察到炉体内部的情况，并且，在引晶放肩之后，由于保温钨钼的存在，所有的观察视野也被晶体自身给遮挡，那时所有的炉内的晶体生长情况，只能通过晶体的生长重量来判断，所以重量的准确性，对整个拉晶过程至关重要。

一般的蓝宝石炉主要是将一个称重传感器安装在上轴提升上，通过一个杠杆原理来减小称重传感器的量程，这种结构对蓝宝石炉提升机构的刚性要求很大，而且结构采用杠杆原理将称重按倍数缩减，对称重的灵敏度和精确度不高。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够有效的准确的测量出晶体的生长重量的称重装置。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置，包括称重传感器，还包括称重盘、顶帽、支点和环形的基座，所述称重传感器设有两个，分别为小称重传感器和大称重传感器，小称重传感器、大称重传感器和支点三点等均固定在基座上，小称重传感器、大称重传感器和支点上各安装有一个半球形的顶帽，且三个顶帽的高度一致，称重盘对中安装在三个顶帽上。

作为进一步的改进，所述小称重传感器是准确度等级为0.02~0.05g的称重传感器。

作为进一步的改进，所述大称重传感器是准确度等级为1~5g的称重传感器。

作为进一步的改进，所述小称重传感器、大称重传感器和支点分别等均固定在基座上的三点，三点形成圆，圆的直径满足公式R=K1×L和L=K2×G，其中R为顶帽的半球半径，K1为比例系数，且K1的取值范围为0.25～0.5，L为圆的直径，K2为比例系数，且K2的取值范围为0.5～0.8，G为蓝宝石炉的上轴系统的总重量。

作为进一步的改进，所述蓝宝石炉的上轴系统设置在称重盘上，并使上轴系统的重心与称重盘同心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用一个准确度等级为0.02~0.05g的小称重传感器、一个准确度等级为1~5g的大称重传感器以及一个固定支点，三等分地承托起所测量的上轴以及晶体的重量，使上轴更加稳定，并能精准地测量出晶体的生长重量。本发明结构稳定、对外界的抗干扰性强、测量数据精准，而且大、小量程的选择为在不通阶段的晶体重量测得更加精准。本发明将更有利于蓝宝石炉的引晶工艺的完成，使后期整个长晶过程中的拉速控制有了实际数字参照，为实现自动化引晶检测和长晶做好了准备。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的安装等分示意图。

图中的附图标记为：1称重盘；2顶帽；3小称重传感器；4支点；5大称重传感器；6基座。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1中的一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置包括称重传感器、称重盘1、顶帽2、支点4和环形的基座6。称重传感器设有两个，分别为小称重传感器3和大称重传感器5，小称重传感器3是准确度等级为0.02~0.05g的称重传感器，主要用于检测前期引晶过程的晶体重量，大称重传感器5是准确度等级为1~5g的称重传感器，主要用于检测后期长晶过程的重量，两个称重传感器量程不一样，精度也不一样，更适合不同阶段的重量检测。小称重传感器3、大称重传感器5和支点4三点等均固定在基座6上，这样能够在测量过程中，使其所承受的力均等为三份，降低了称重传感器的量程，提高其精度。小称重传感器3、大称重传感器5和支点4上各安装有一个半球形的顶帽2，可减少接触面积，避免因摩擦而产生检测到的重量的偏差，且要保证三个顶帽2的高度一致，使三个顶帽2上受力均匀，使称重精确。称重盘1对中安装在三个顶帽2上，也是为了保证受力点能够受力均匀，使称重更加精确。

小称重传感器3、大称重传感器5和支点4三点等均固定在基座6上，三点形成的圆的直径满足公式R=K1×L，其中R为顶帽2的半球半径，K1为比例系数，且K1的取值范围为0.25～0.5, L为三点形成的圆的直径，从式中可以理解为，当圆的直径越大的时候，顶帽2的半球半径也应该相应的增大，从而增大其自身的强度，减小其变形量。其次，因三点满足所受力F=G/3，G为蓝宝石炉的上轴系统的总重量，故三点形成的圆也满足公式L=K2×G，其中K2为比例系数，且K2的取值范围为0.5～0.8，G为上轴系统的总重量，上轴系统的总重量增加时，三点形成的圆的直径也应该适时地放大，这样可以使受力更加地平稳。

蓝宝石炉的上轴系统设置在称重盘1上，并保证其重心与称重盘1同心，上轴系统的所有重量压在称重盘1上，其所有的重量三均分地施压在两个称重传感器和一个支点4上，大大减小了称重传感器的量程范围，提高了测量精度。

安装时，首先将小称重传感器3、大称重传感器5与支点4三点等均地安装到基座6上，然后在小称重传感器3、大称重传感器5与支点4的上面都安装一个半球形的顶帽2，并调整到三个顶帽2的高度一致，最后将称重盘1水平对中地安装到顶帽2上。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于蓝宝石炉的三等分圆盘称重装置，包括称重传感器，其特征在于，还包括称重盘、顶帽、支点和环形的基座，所述称重传感器设有两个，分别为小称重传感器和大称重传感器，小称重传感器、大称重传感器和支点三点等均固定在基座上，小称重传感器、大称重传感器和支点上各安装有一个半球形的顶帽，且三个顶帽的高度一致，称重盘对中安装在三个顶帽上。

2.根据权利要求1所述的三等分圆盘称重装置，其特征在于，所述小称重传感器是准确度等级为0.02~0.05g的称重传感器。

3.根据权利要求1所述的三等分圆盘称重装置，其特征在于，所述大称重传感器是准确度等级为1~5g的称重传感器。

4.根据权利要求1所述的三等分圆盘称重装置，其特征在于，所述小称重传感器、大称重传感器和支点分别等均固定在基座上的三点，三点形成圆，圆的直径满足公式R=K1×L和L=K2×G，其中R为顶帽的半球半径，K1为比例系数，且K1的取值范围为0.25～0.5，L为圆的直径，K2为比例系数，且K2的取值范围为0.5～0.8，G为蓝宝石炉的上轴系统的总重量。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的三等分圆盘称重装置，其特征在于，所述蓝宝石炉的上轴系统设置在称重盘上，并使上轴系统的重心与称重盘同心。