CN111982319B - 一种半导体石墨坩埚测温设备及其测温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体石墨坩埚测温设备及其测温方法，包括夹紧机构、保护机构、测温机构和底座，所述保护机构固定设置在所述底座内部，所述夹紧机构固定设置在所述底座上端，所述测温机构固定设置在所述夹紧机构下方；本发明还公开了一种半导体石墨坩埚测温设备的测温方法。本发明的有益效果是：本发明设计的下压杆在受到坩埚的挤压后，会向下运动带动移动杆运动，进一步可以带动气压杆移动，从而对气囊进行充气，从而可以对坩埚进行固定和保护，可以适应不同大小的坩埚，本发明设计的第四滑块与第五滑块在转动杆转动时会做相向运动，从而会带动转动圆盘转动，从而可以带动测温管对坩埚内部各个位置进行测温。

Description

一种半导体石墨坩埚测温设备及其测温方法

技术领域

本发明属于半导体石墨技术领域，具体涉及一种半导体石墨坩埚测温设备及其测温方法。

背景技术

石墨坩埚以天然鳞片石墨为主体原料，以可塑性耐火粘土或炭质为粘结剂加工而成，具有耐高温、导热性能强、抗腐蚀性能好，使用寿命长等特点。在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急冷、急热具有一定抗应变性能。对酸性、碱性溶液抗蚀性较强，具有优良的化学稳定性，在熔炼过程中不参与任何化学反应。石墨坩埚内壁平滑，被熔化的金属液体不易渗漏和粘附在坩埚内壁，使金属液体有良好的流动性和浇铸性，适用于各种不同模具浇铸成型。由于石墨坩埚具有以上优良特性，被广泛用于合金工具钢冶炼和有色金属及其合金的冶炼。

现有技术中的石墨坩埚测温设备，大多采用热电偶测温仪和红外线测温仪，其中热电偶测温仪因其传感器部件较长，操作不方便，且其测温部件之间接触坩埚溶液，使用一段时间后，灵敏度会出现较大降低，测温元件也易损坏，而红外线测温仪由于本身内部电气元件设置不合理，红外摄像头经过测温后，需经过多道程序才能到达控制器，然后传输到显示屏，实际操作也不方便，并且，现有技术的测温设备大多数只是对坩埚表体温度进行测定，没有对坩埚内部温度进行测量，测量温度时，大多也只是多坩埚一点进行测量，无法做到多点测量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种半导体石墨坩埚测温设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种半导体石墨坩埚测温设备，包括夹紧机构、保护机构、测温机构和底座，所述保护机构固定设置在所述底座内部，所述夹紧机构固定设置在所述底座上端，所述测温机构固定设置在所述夹紧机构下方；其中：

所述保护机构包括两个对称设置的充气组件，所述充气组件包括固定板、下压杆、移动杆、充气筒、气压杆和气囊，所述底座底端内壁上开设有活动槽，所述固定板的两端均固定安装在所述底座的内壁上，所述固定板上开设有滑动槽，所述移动杆的两端分别设有第一滑块与第二滑块，所述第一滑块可滑动地安装在所述滑动槽内，所述第二滑块可滑动地安装在所述活动槽内，所述移动杆上开设有移动槽，所述下压杆贯通所述固定板，所述下压杆的底端固定安装有第三滑块，所述第三滑块可滑动地安装在所述移动槽内，所述充气筒固定设置在所述底座上，所述充气筒远离所述移动杆的一端开设有出气口，所述气囊固定连接至所述出气口，所述固定板上还开设有连通孔，所述气囊穿过所述连通孔设置在所述底座内，所述气压杆为T型结构，所述气压杆的一端固定安装在所述移动杆上，所述气压杆的另一端可滑动地设置在所述充气筒内。

更优地，所述夹紧机构包括两个对称设置的夹紧部，所述夹紧部包括滑框、滑动板、连接杆、转盘和中心块，所述滑框的两端通过连杆固定设置在所述测温机构上端，所述滑动板的底端通过滑块可滑动地安装在所述滑框上，所述中心块固定设置在所述滑框中部，所述转盘为菱形结构，所述转盘固定设置在第一连杆上，所述第一连杆的底端可转动地安装在所述中心块上，所述连接杆的一端可转动地设置在第二连杆上，所述第二连杆的底端固定设置在所述中心块上，所述连接杆的另一端可转动地设置在第三连杆上，所述第三连杆的底端固定设置在所述滑动板上。

更优地，所述测温机构包括驱动电机、固定座、第一支撑板、第二支撑板、转动杆、转动圆盘、第四滑块、第五滑块、第一圆杆和第二圆杆，所述固定座通过连杆与所述滑框相连接，所述固定座的中部设有活动腔，所述第一支撑板的底端固定设置在所述固定座的一端，所述第二支撑板的底端固定设置在所述固定座的另一端，所述转动杆的两端可转动地设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板上，所述转动杆上设有第一螺纹段与第二螺纹段，所述第四滑块与所述第一螺纹段相配合，所述第五滑块与所述第二螺纹段相配合，所述第四滑块的底端固定设有第一固定杆，所述第一圆杆的一端可转动地与所述第一固定杆相连接，所述第一圆杆的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述第五滑块的底端固定设有第二固定杆，所述第二圆杆的一端可转动地与所述第二固定杆相连接，所述第二圆杆的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述转动圆盘上设有用于放置测温管的卡接槽，所述驱动电机固定设置在所述固定座的一端，所述驱动电机的输出端与所述转动杆轴性连接。

更优地，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段螺纹方向相反。

更优地，所述第一固定杆与所述第二固定杆均位于所述活动腔内。

更优地，所述滑动板远离所述中心块的一端设有抓钩，所述抓钩与坩埚接触端设有吸盘，所述吸盘材质为丁基橡胶。

更优地，所述气囊材质为丁基橡胶。

本发明还提出了一种半导体石墨坩埚测温设备的测温方法，包括以下步骤：

步骤一，将坩埚放入所述底座中，坩埚底部会挤压所述下压杆，进一步地，所述下压杆在向下移动过程中会带动所述移动杆向远离所述下压杆一端移动，从而，所述移动杆会带动所述气压杆在所述充气筒内移动，从而对所述气囊进行充气；

步骤二，当坩埚在所述底座内稳定后，将温度计插入所述卡接槽内，向两侧拉动所述滑动板，进一步可以带动所述转盘转动，从而可以使所述滑动板在所述滑框上移动，使所述固定座固定在坩埚上方；

步骤三，启动所述驱动电机，所述驱动电机会带动所述转动杆转动，进一步地，所述第四滑块与所述第五滑块会在所述转动杆上做相向运动，所述第四滑块与所述第五滑块在运动过程中会带动所述转动圆盘转动，可以会带动测温管在坩埚内转动，从而可以对坩埚的内部进行测温；

步骤四，记录测温管测温数据，对数据进行整理；

步骤五，将坩埚取出，清理干净后存放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的下压杆在受到坩埚的挤压后，会向下运动带动移动杆运动，进一步可以带动气压杆移动，从而对气囊进行充气，从而可以对坩埚进行固定和保护，可以适应不同大小的坩埚，本发明设计的第四滑块与第五滑块在转动杆转动时会做相向运动，从而会带动转动圆盘转动，从而可以带动测温管对坩埚内部各个位置进行测温。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的第一结构示意图；

图2是图1中夹紧机构的结构示意图；

图3是图1中测温机构的结构示意图；

图4是图1中A处的局部放大图；

图5是图1中B-B处剖视图；

附图标记说明：夹紧机构1、保护机构2、测温机构3、底座4、夹紧部11、滑框12、滑动板13、连接杆14、转盘15、中心块16、充气组件21、固定板22、下压杆23、移动杆24、充气筒25、气压杆26、气囊27、活动槽滑动槽221、第一滑块241、第二滑块242、移动槽243、出气口251、连通孔222、驱动电机31、固定座32、第一支撑板33、第二支撑板34、转动杆35、转动圆盘第四滑块37、第五滑块38、第一圆杆39、第二圆杆310、活动腔321、第一螺纹段351、第二螺纹段352。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1-5，本发明实施例提供的一种半导体石墨坩埚测温设备，包括夹紧机构1、保护机构2、测温机构3和底座4，所述保护机构2固定设置在所述底座4内部，所述夹紧机构1固定设置在所述底座4上端，所述测温机构3固定设置在所述夹紧机构1下方；其中：

所述保护机构2包括两个对称设置的充气组件21，所述充气组件21包括固定板22、下压杆23、移动杆24、充气筒25、气压杆26和气囊27，所述底座4底端内壁上开设有活动槽，所述固定板22的两端均固定安装在所述底座4的内壁上，所述固定板22上开设有滑动槽221，所述移动杆24的两端分别设有第一滑块241与第二滑块242，所述第一滑块241可滑动地安装在所述滑动槽221内，所述第二滑块242可滑动地安装在所述活动槽内，所述移动杆24上开设有移动槽243，所述下压杆23贯通所述固定板22，所述下压杆23的底端固定安装有第三滑块231，所述第三滑块231可滑动地安装在所述移动槽243内，所述充气筒25固定设置在所述底座4上，所述充气筒25远离所述移动杆24的一端开设有出气口251，所述气囊27固定连接至所述出气口251，所述固定板22上还开设有连通孔222，所述气囊27穿过所述连通孔222设置在所述底座4内，所述气压杆26为T型结构，所述气压杆26的一端固定安装在所述移动杆24上，所述气压杆26的另一端可滑动地设置在所述充气筒25内。所述气囊27材质为丁基橡胶。

具体工作时，将坩埚放入所述底座中，坩埚底部会挤压所述下压杆23，进一步地，所述下压杆23在向下移动过程中会带动所述移动杆24向远离所述下压杆23一端移动，从而，所述移动杆24会带动所述气压杆26在所述充气筒25内移动，从而对所述气囊27进行充气，从而可以对坩埚起到保护和固定的作用，所述气囊27材质为丁基橡胶，具有耐高温性，同时，橡胶材质可以适应不同大小的坩埚。

实施例二：

在实施例一中，还存在无法对坩埚进行测温的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：所述夹紧机构1包括两个对称设置的夹紧部11，所述夹紧部11包括滑框12、滑动板13、连接杆14、转盘15和中心块16，所述滑框12的两端通过连杆固定设置在所述测温机构3上端，所述滑动板13的底端通过滑块可滑动地安装在所述滑框12上，所述中心块16固定设置在所述滑框12中部，所述转盘15为菱形结构，所述转盘15固定设置在第一连杆17上，所述第一连杆17的底端可转动地安装在所述中心块16上，所述连接杆14的一端可转动地设置在第二连杆18上，所述第二连杆18的底端固定设置在所述中心块16上，所述连接杆14的另一端可转动地设置在第三连杆19上，所述第三连杆19的底端固定设置在所述滑动板13上。

所述测温机构3包括驱动电机31、固定座32、第一支撑板33、第二支撑板34、转动杆35、转动圆盘、第四滑块37、第五滑块38、第一圆杆39和第二圆杆310，所述固定座32通过连杆与所述滑框12相连接，所述固定座32的中部设有活动腔321，所述第一支撑板33的底端固定设置在所述固定座32的一端，所述第二支撑板34的底端固定设置在所述固定座32的另一端，所述转动杆35的两端可转动地设置在所述第一支撑板33与所述第二支撑板34上，所述转动杆35上设有第一螺纹段351与第二螺纹段352，所述第四滑块37与所述第一螺纹段351相配合，所述第五滑块38与所述第二螺纹段352相配合，所述第四滑块37的底端固定设有第一固定杆371，所述第一圆杆39的一端可转动地与所述第一固定杆371相连接，所述第一圆杆39的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述第五滑块38的底端固定设有第二固定杆381，所述第二圆杆310的一端可转动地与所述第二固定杆381相连接，所述第二圆杆310的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述转动圆盘上设有用于放置测温管的卡接槽361，所述驱动电机31固定设置在所述固定座32的一端，所述驱动电机31的输出端与所述转动杆35轴性连接。所述第一螺纹段351与所述第二螺纹段352螺纹方向相反。所述第一固定杆371与所述第二固定杆381均位于所述活动腔321内。所述滑动板13远离所述中心块16的一端设有抓钩，所述抓钩与坩埚接触端设有吸盘，所述吸盘材质为丁基橡胶。

具体工作时，将测温管插入所述卡接槽361，启动所述驱动电机31，所述驱动电机31会带动所述转动杆35转动，由于所述第一螺纹段351与所述第二螺纹段352螺纹方向相反，从而所述第四滑块37与所述第五滑块38会在所述转动杆35上做相向运动，所述第四滑块37与所述第五滑块38在运动过程中会带动所述转动圆盘转动，可以会带动测温管在坩埚内转动，从而可以对坩埚的内部进行测温；

实施例三：

参见图1，在本实施例中，本发明还提出了一种半导体石墨坩埚测温设备的测温方法，包括以下步骤：

步骤一，将坩埚放入所述底座4中，坩埚底部会挤压所述下压杆23，进一步地，所述下压杆23在向下移动过程中会带动所述移动杆24向远离所述下压杆23一端移动，从而，所述移动杆24会带动所述气压杆26在所述充气筒25内移动，从而对所述气囊27进行充气；

步骤二，当坩埚在所述底座4内稳定后，将温度计插入所述卡接槽361内，向两侧拉动所述滑动板13，进一步可以带动所述转盘15转动，从而可以使所述滑动板13在所述滑框12上移动，使所述固定座32固定在坩埚上方；

步骤三，启动所述驱动电机31，所述驱动电机31会带动所述转动杆35转动，进一步地，所述第四滑块37与所述第五滑块38会在所述转动杆35上做相向运动，所述第四滑块37与所述第五滑块38在运动过程中会带动所述转动圆盘转动，可以会带动测温管在坩埚内转动，从而可以对坩埚的内部进行测温；

步骤四，记录测温管测温数据，对数据进行整理；

步骤五，将坩埚取出，清理干净后存放。

本发明的有益效果是：本发明设计的下压杆23在受到坩埚的挤压后，会向下运动带动移动杆24运动，进一步可以带动气压杆26移动，从而对气囊27进行充气，从而可以对坩埚进行固定和保护，可以适应不同大小的坩埚，本发明设计的第四滑块37与第五滑块38在转动杆35转动时会做相向运动，从而会带动转动圆盘转动，从而可以带动测温管对坩埚内部各个位置进行测温。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：包括夹紧机构(1)、保护机构(2)、测温机构(3)和底座(4)，所述保护机构(2)固定设置在所述底座(4)内部，所述夹紧机构(1)固定设置在所述底座(4)上端，所述测温机构(3)固定设置在所述夹紧机构(1)下方；其中：

所述保护机构(2)包括两个对称设置的充气组件(21)，所述充气组件(21)包括固定板(22)、下压杆(23)、移动杆(24)、充气筒(25)、气压杆(26)和气囊(27)，所述底座(4)底端内壁上开设有活动槽，所述固定板(22)的两端均固定安装在所述底座(4)的内壁上，所述固定板(22)上开设有滑动槽(221)，所述移动杆(24)的两端分别设有第一滑块(241)与第二滑块(242)，所述第一滑块(241)可滑动地安装在所述滑动槽(221)内，所述第二滑块(242)可滑动地安装在所述活动槽内，所述移动杆(24)上开设有移动槽(243)，所述下压杆(23)贯通所述固定板(22)，所述下压杆(23)的底端固定安装有第三滑块(231)，所述第三滑块(231)可滑动地安装在所述移动槽(243)内，所述充气筒(25)固定设置在所述底座(4)上，所述充气筒(25)远离所述移动杆(24)的一端开设有出气口(251)，所述气囊(27)固定连接至所述出气口(251)，所述固定板(22)上还开设有连通孔(222)，所述气囊(27)穿过所述连通孔(222)设置在所述底座(4)内，所述气压杆(26)为T型结构，所述气压杆(26)的一端固定安装在所述移动杆(24)上，所述气压杆(26)的另一端可滑动地设置在所述充气筒(25)内。

2.如权利要求1所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述夹紧机构(1)包括两个对称设置的夹紧部(11)，所述夹紧部(11)包括滑框(12)、滑动板(13)、连接杆(14)、转盘(15)和中心块(16)，所述滑框(12)的两端通过连杆固定设置在所述测温机构(3)上端，所述滑动板(13)的底端通过滑块可滑动地安装在所述滑框(12)上，所述中心块(16)固定设置在所述滑框(12)中部，所述转盘(15)为菱形结构，所述转盘(15)固定设置在第一连杆(17)上，所述第一连杆(17)的底端可转动地安装在所述中心块(16)上，所述连接杆(14)的一端可转动地设置在第二连杆(18)上，所述第二连杆(18)的底端固定设置在所述中心块(16)上，所述连接杆(14)的另一端可转动地设置在第三连杆(19)上，所述第三连杆(19)的底端固定设置在所述滑动板(13)上。

3.如权利要求1所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述测温机构(3)包括驱动电机(31)、固定座(32)、第一支撑板(33)、第二支撑板(34)、转动杆(35)、转动圆盘、第四滑块(37)、第五滑块(38)、第一圆杆(39)和第二圆杆(310)，所述固定座(32)通过连杆与滑框(12)相连接，所述固定座(32)的中部设有活动腔(321)，所述第一支撑板(33)的底端固定设置在所述固定座(32)的一端，所述第二支撑板(34)的底端固定设置在所述固定座(32)的另一端，所述转动杆(35)的两端可转动地设置在所述第一支撑板(33)与所述第二支撑板(34)上，所述转动杆(35)上设有第一螺纹段(351)与第二螺纹段(352)，所述第四滑块(37)与所述第一螺纹段(351)相配合，所述第五滑块(38)与所述第二螺纹段(352)相配合，所述第四滑块(37)的底端固定设有第一固定杆(371)，所述第一圆杆(39)的一端可转动地与所述第一固定杆(371)相连接，所述第一圆杆(39)的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述第五滑块(38)的底端固定设有第二固定杆(381)，所述第二圆杆(310)的一端可转动地与所述第二固定杆(381)相连接，所述第二圆杆(310)的另一端可转动地设置在所述转动圆盘上端，所述转动圆盘上设有用于放置测温管的卡接槽(361)，所述驱动电机(31)固定设置在所述固定座(32)的一端，所述驱动电机(31)的输出端与所述转动杆(35)轴性连接。

4.如权利要求3所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述第一螺纹段(351)与所述第二螺纹段(352)螺纹方向相反。

5.如权利要求3所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述第一固定杆(371)与所述第二固定杆(381)均位于所述活动腔(321)内。

6.如权利要求2所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述滑动板(13)远离所述中心块(16)的一端设有抓钩，所述抓钩与坩埚接触端设有吸盘，所述吸盘材质为丁基橡胶。

7.如权利要求1所述的一种半导体石墨坩埚测温设备，其特征在于：所述气囊(27)材质为丁基橡胶。

8.如权利要求1-7任一所述的一种半导体石墨坩埚测温设备的测温方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将坩埚放入所述底座(4)中，坩埚底部会挤压所述下压杆(23)，进一步地，所述下压杆(23)在向下移动过程中会带动所述移动杆(24)向远离所述下压杆(23)一端移动，从而，所述移动杆(24)会带动所述气压杆(26)在所述充气筒(25)内移动，从而对所述气囊(27)进行充气；

步骤二，当坩埚在所述底座(4)内稳定后，将温度计插入卡接槽(361)内，向两侧拉动滑动板(13)，进一步可以带动转盘(15)转动，从而可以使滑动板(13)在滑框(12)上移动，使固定座(32)固定在坩埚上方；

步骤三，启动驱动电机(31)，所述驱动电机(31)会带动转动杆(35)转动，进一步地，第四滑块(37)与第五滑块(38)会在转动杆(35)上做相向运动，所述第四滑块(37)与所述第五滑块(38)在运动过程中会带动转动圆盘转动，可以会带动测温管在坩埚内转动，从而可以对坩埚的内部进行测温；

步骤四，记录测温管测温数据，对数据进行整理；

步骤五，将坩埚取出，清理干净后存放。

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