TW201706549A - 移動式即時變溫監控裝置 - Google Patents

Abstract

一種移動式即時變溫監控裝置，包含一個高溫爐、一個進料單元、一個觀測單元。該高溫爐圍繞界定出一個加熱空間，並包括一個連通該加熱空間的觀測口，該加熱空間具有一個低溫區域與一個高溫區域。該進料單元包括一個供一個樣品放置並可於該高溫區域與該低溫區域間移動的載台。該觀測單元可經由該觀測口擷取該樣品之影像並顯示出來。透過控制載台的移動能控制該樣品在該高溫區域與該低溫區域間移動，使樣品能於移動過程中快速升溫，而不受限於高溫爐的加溫速率，且在移動過程中，使用者還可透過觀測單元，即時觀看樣品於移動過程中的變化。

Description

移動式即時變溫監控裝置

本發明是有關於一種監控裝置，特別是指一種用於觀看樣品熱處理變化的移動式即時變溫監控裝置。

現有的高溫爐廣泛地被應用於對一個樣品進行燒結、淬火或退火等熱處理，以供使用者比對該樣品於熱處理前後的變化，其中，在進行熱處理時，會透過調節高溫爐的加熱功率，來控制高溫爐內的溫度升降變化，進而對該樣品進行加熱或冷卻。然而，從調節該高溫爐加熱功率直到該高溫爐內的溫度確實升溫到所需的溫度往往需要一定時間，導致該高溫爐升溫速率有一定的限度，一旦使用者欲對該樣品進行快速升溫的熱處理時，就無法直接透過調節該高溫爐的加熱功率，來達到所欲達到的升溫速率，因此現有的熱處理方法仍有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種能供樣品快速升溫並能即時觀測樣品變化的移動式即時變溫監控裝置。

於是，本發明移動式即時變溫監控裝置，適用 於對一個樣品進行熱處理，並包含一個高溫爐、一個進料單元，及一個觀測單元。該高溫爐圍繞界定出一個加熱空間，並包括一個連通該加熱空間的觀測口，該加熱空間具有一個低溫區域，及一個高溫區域。該進料單元包括一個供該樣品放置並可於該高溫區域與該低溫區域間移動的載台。該觀測單元包括一個可經由該觀測口擷取該樣品之影像的影像擷取模組，及一個能顯示該影像擷取模組所擷取之影像的顯示模組。

本發明之功效，透過控制載台的移動能控制該樣品在該高溫區域與該低溫區域間移動，以調整樣品之升溫歷程，還能使該樣品能於移動過程中快速升溫，而不受限於該高溫爐的加溫速率，此外，在移動過程中，使用者還可透過該觀測單元及時觀看該樣品於移動過程中的變化。

1‧‧‧高溫爐

11‧‧‧反應管

12‧‧‧加熱空間

121‧‧‧低溫區域

122‧‧‧高溫區域

123‧‧‧漸變區域

13‧‧‧進出口

14‧‧‧觀測口

2‧‧‧進料單元

21‧‧‧輔助軌道

22‧‧‧載台

221‧‧‧基板

222‧‧‧側翼

223‧‧‧限位環

224‧‧‧限位空間

225‧‧‧翼部

23‧‧‧推拉桿

231‧‧‧第一桿部

232‧‧‧第二桿部

233‧‧‧延伸段

234‧‧‧連接段

24‧‧‧移動模組

241‧‧‧平移軌道

242‧‧‧平移座

243‧‧‧調整機構

3‧‧‧觀測單元

31‧‧‧影像擷取模組

32‧‧‧顯示模組

800‧‧‧冷卻裝置

900‧‧‧樣品

L‧‧‧直線

A‧‧‧箭頭

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個側視示意圖，說明本發明移動式即時變溫監控裝置的一實施例；圖2是一個不完整部份立體分解圖，說明該實施例的一個進料單元；圖3是一個不完整的剖視側視圖，說明該實施例的該進料單元伸入一個加熱空間；及圖4是一個溫度分布圖，說明該加熱空間的溫度分布以 及一個載台的移動過程。

參閱圖1、圖2與圖3，本發明移動式即時變溫監控裝置之一實施例，適用於對一個樣品900進行熱處理，並包含一個高溫爐1、一個進料單元2，及一個觀測單元3。

該高溫爐1包括一個圍繞界定出一個前後延伸之加熱空間12的反應管11。該加熱空間12具有一個低溫區域121、一個高溫區域122，及一個介於該低溫區域121與該高溫區域122之間且溫度由該低溫區域121逐漸上升至該高溫區域122的漸變區域123。該反應管11由耐高溫的材料製成，且熱傳導均勻快速能使該加熱空間12的溫度由該低溫區域121均勻地漸變至該高溫區域122，以提高實驗的準確度。但實施上亦可不包括該反應管11，不以本實施例為限。該高溫爐1包括位於該反應管11的前後兩相反端且連通該加熱空間12的一個進出口13與一個觀測口14，在本實施例中，會利用一個冷卻裝置800在該加熱空間12中鄰近該進出口13的局部區域進行降溫，因此該加熱空間12中鄰近該進出口13的局部區域即形成該低溫區域121，且越遠離該進出口13溫度越高，即形成該漸變區域123與該高溫區域122，但實施上亦可在該加熱空間12中鄰近該觀測口14的局部區域進行降溫，使該加熱空間12中鄰近該觀測口14的局部區域為該低溫區域121，只要能形成該低溫區域121、該高溫區域122與該漸變區域123 即可，不以本實施例為限。

該進料單元2包括一個前後延伸地設置於該加熱空間12內的輔助軌道21、一個可前後滑動地設置於該輔助軌道21上的載台22、一個由該進出口13伸入該加熱空間12並用來帶動該載台22移動的推拉桿23，及一個可被操作以帶動該推拉桿23相對於該高溫爐1前後移動的移動模組24。

該輔助軌道21為一個呈長板狀的平板，以供該載台22可滑動地平放於上方。該載台22具有一個供該樣品900放置的基板221、一個分別由該基板221周緣向上並向外延伸的側翼222，及一個黏設固定於該基板221上的限位環223。該限位環223呈圓環狀並圍繞出一個供該樣品900固定放置的限位空間224，在本實施例中，由於該樣品900通常為球狀，因此該限位環223對應為圓環狀，但實施上若該樣品900為方塊狀等，該限位環223則可為對應的方環狀等，不以本實施例為限。

該推拉桿23具有一個位於該加熱空間12內並供該載台22設置的第一桿部231，及一個由該第一桿部231經由該進出口13向外延伸的第二桿部232。該第一桿部231圍繞抵托於側翼222下方，以供該載台22可拆離地放置，在本實施例中該側翼222具有兩個分別位於該基板221左右兩相反側的翼部225，該第一桿部231彎折呈“U”字形，而可對應抵托該等翼部225，但實施上，只要能抵托該載台22即可，不以本實施例為限。定義一條穿過 該基板221之重心的直線L，該第二桿部232具有一個沿該直線L延伸且伸出該進出口13的延伸段233，及一個連接該延伸段233與該第一桿部231的連接段234。由於該延伸段233的延伸方向通過該載台22的重心，因此當使用者利用該延伸段233推拉該載台22時，能使該載台22平穩地移動。在本實施例中，該推拉桿23由耐高溫的純鈦金屬條一體彎折成形，但實施上亦可為其他耐高溫的金屬或其他材料，也可透過組裝接合成形，不以本實施例為限。

該移動模組24包括一個前後延伸地固定安裝於一物體的平移軌道241、一個可前後位移地安裝於該平移軌道241的平移座242，及一個可傳動該平移座242沿該平移軌道241前後位移的調整機構243，在本實施例中，該調整機構243為一個可供使用者轉動的手輪，及一個被該手輪帶動而轉動以傳動該平移座242前後位移的螺桿。但實施上，亦可為移動模組24亦可為其他可達到前後移動作用的移動模組24，不以本實施例為限。

該觀測單元3包括一個可經由該觀測口14連續擷取該樣品900之影像的影像擷取模組31，及一個能顯示該影像擷取模組31所擷取之影像的顯示模組32。

本發明移動式即時變溫監控裝置，使用時，先將該高溫爐1加熱至指定溫度，並利用該冷卻裝置800對該進出口13進行降溫，使該加熱空間12形成該低溫區域121、該高溫區域122與該漸變區域123。接著，將該樣品900放置於該載台22上，並使該樣品900穩定地放置於該 限位環223內，再將該載台22放置於該推拉桿23上，並經由該進出口13將該載台22放入該加熱空間12內。

一開始先使該載台22位於圖3的實線位置，亦即位於該低溫區域121，接著透過該移動模組24推動該載台22沿箭頭方向A向前移動經過該漸變區域123直到移動至圖3的假想線位置，亦即位於該高溫區域122，而在移動過程中，使用者可根據所需的升溫速率驅動該移動模組24向前平移該推拉桿23，移動越快升溫速率就越快，反之，升溫速率就越慢。同時，使用者還可透過該觀測單元3，即時觀看該樣品900於移動過程中的相貌變化。

配合參閱圖4，舉例來說，一開始該載台22位於與該進出口13距離1.4cm的位置且上述位置的溫度為500℃，接著，使用者控制該移動模組24以每10分鐘移動0.8cm的移動速率向前推動該推拉桿23，直到該載台22移動至與該進出口13距離3cm的位置且上述位置的溫度為715℃，然後使用者加快移動速率，改以每4分鐘移動0.55cm的移動速率向前推動該推拉桿23，直到該載台22移動至與該進出口13距離8.5cm的位置且上述位置的溫度為1354℃，如此一來，使用者就可以透過設計該載台22的移動速率，調整樣品的升溫歷程，來達到所欲達到的升溫速率，並能避免該高溫爐1反覆加熱以延長該高溫爐1的壽命，此外，還能用來進行需要溫度急遽變化的實驗。

綜上所述，本發明移動式即時變溫監控裝置，透過該進料單元2與該高溫爐1的配合，可透過控制載台 22的移動速率來控制升溫速率，以延長該高溫爐1的壽命，並能進行使該樣品快速升溫的實驗，而不受限於該高溫爐1的加溫速率，此外，在移動過程中，使用者還可透過該觀測單元3，及時觀看該樣品900於移動過程中的相貌變化，相當方便，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧高溫爐

13‧‧‧進出口

14‧‧‧觀測口

2‧‧‧進料單元

23‧‧‧推拉桿

24‧‧‧移動模組

241‧‧‧平移軌道

242‧‧‧平移座

243‧‧‧調整機構

3‧‧‧觀測單元

31‧‧‧影像擷取模組

32‧‧‧顯示模組

800‧‧‧冷卻裝置

Claims (10)

1. 一種移動式即時變溫監控裝置，適用於對一個樣品進行熱處理，並包含：一個高溫爐，圍繞界定出一個加熱空間，並包括一個連通該加熱空間的觀測口，該加熱空間具有一個低溫區域，及一個高溫區域；一個進料單元，包括一個供該樣品放置並可於該高溫區域與該低溫區域間移動的載台；及一個觀測單元，包括一個可經由該觀測口擷取該樣品之影像的影像擷取模組，及一個能顯示該影像擷取模組所擷取之影像的顯示模組。
2. 如請求項1所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該高溫爐還包括一個連通該加熱空間的進出口，該進料單元還包括一個由該進出口伸入該加熱空間並用來驅動該載台於該高溫區域與該低溫區域間移動的推拉桿。
3. 如請求項2所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該高溫爐包括一個圍繞界定出該加熱空間的反應管，該進出口與該觀測口分別位於該反應管的前後兩端。
4. 如請求項3所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該進料單元還包括一個設置於該高溫爐內並供該載台前後滑動地設置的輔助軌道。
5. 如請求項4所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該載台具有一個基板，及一個設置於該基板上方並圍繞 出一個供該樣品固定放置之限位空間的限位環。
6. 如請求項5所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該推拉桿具有一個位於該加熱空間內並供該載台設置的第一桿部，及一個由該第一桿部經由該進出口向外延伸的第二桿部。
7. 如請求項6所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該載台還具有一個由該基板周緣向上並向外延伸的側翼，該第一桿部圍繞抵托於該側翼下方，以供該載台可拆離地放置。
8. 如請求項7所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，定義一條穿過該載台之重心的直線，該第二桿部具有一個沿該直線延伸且伸出該進出口的延伸段，及一個連接該延伸段與該第一桿部的連接段。
9. 如請求項2所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該進料單元還包括一個可被操作而驅動該推拉桿相對於該高溫爐前後移動的移動模組。
10. 如請求項1所述的移動式即時變溫監控裝置，其中，該加熱空間還具有一個介於該低溫區域與該高溫區域之間且溫度由該低溫區域逐漸上升至該高溫區域的漸變區域，該載台於該低溫區域、該漸變區域與該高溫區域之間移動。