一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备

摘要

本实用新型公开了一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备，包括支架，控制器，在支架上设有驱动机构，驱动机构与接触组件通过连接杆相连接，在驱动机构上设有触点开关，驱动机构包括滑台，在滑台内设有滑动腔，在滑动腔内设有螺杆，螺杆与滑动腔通过轴承连接，以及与螺杆相适配的滑块，螺杆上连接一伺服电机，在滑块上设有两个固定杆，滑块上还连接一延长杆，延长杆与连接杆采用轴销连接，在延长杆上设有一触点开关，连接杆另一端与接触组件轴销连接，接触组件包括探测杆，在探测杆下方连接一接触杆，本装置实现了晶体生长的定时检测，测量精准，不需要工人24小时在岗，大大减轻了工作强度，节省了生产成本。

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体生长检测设备领域，具体为一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备。

背景技术

随着各行业长足发展，对晶体材料的要求越来越高，要求高透明度、高分辨率、大体积，在晶体生长过程中就需要更为精准的控制，晶体生长速度是晶体生长的重要指标，晶体生长过快会使晶体的质量变差，以往均以人工探测晶体生长中固液界面位置结果做为计算晶体生长速度依据，但人工探测存在误差可控性差，探测不够准确的问题，且劳动强度较高，需要工人24小时在岗，劳动强度大。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备，避免人工探测存在误差可控性差，探测不够准确的问题，以及需要工人24小时在岗，劳动强度大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备，包括支架，在支架一侧设有用于接触晶体的接触组件，在支架上设有用于驱动接触组件上下运行的驱动机构，在驱动机构与接触组件之间设有当接触组件接触晶体后，产生转动的转动连接组件，在驱动机构上设有用于检测转动连接组件转动的检测元件，以及控制器。

进一步，所述驱动机构包括与支架相连接的滑台，在滑台内设有滑动腔，在滑动腔内设有一螺杆，在螺杆两端设有与滑动腔旋转连接的轴承，以及穿过螺杆与螺杆相适配的滑块，所述螺杆上连接一用于控制螺杆旋转的电机，在滑块上设有两个空腔，在空腔内设有两个与滑动腔上下相连接的用于防止滑块旋转的固定杆，在滑块上连接一延长杆，所述延长杆与转动连接组件转动连接，在延长杆上设有一检测元件。

进一步，所述转动连接组件为一连接杆，所述连接杆一端与延长杆轴销连接，另一端与接触组件轴销连接。

进一步，所述接触组件包括一端与连接杆轴销连接的探测杆，在探测杆另一端连接一用于接触晶体的接触杆。

进一步，所述检测元件为触点开关。

进一步，所述电机为伺服电机。

本实用新型一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备的有益效果是：采用控制器、触点开关、伺服电机，实现了多晶体生长的实时检测，测量精准，不需要工人24小时在岗，大大减轻了工作强度，节省了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细说明。

如图1、图2所示，一种晶体生长中自动探测固液界面位置的设备，包括支架1，在支架1一侧设有用于接触晶体的接触组件，在支架1上设有用于驱动接触组件上下运行的驱动机构，在驱动机构与接触组件之间设有当接触组件接触晶体后，产生转动的转动连接组件，在驱动机构上设有用于检测转动连接组件转动的检测元件3，以及控制器2，驱动机构包括与支架相连接的滑台4，在滑台内设有滑动腔，在滑动腔内设有一螺杆5，在螺杆5两端设有与滑动腔旋转连接的轴承6，以及穿过螺杆5与螺杆5相适配的滑块7，螺杆5上连接一用于控制螺杆5旋转的电机8，在滑块7上设有两个空腔，在空腔内设有两个与滑动腔上下相连接的用于防止滑块7旋转的固定杆9，在滑块7上连接一延长杆10，延长杆10与转动连接组件转动连接，在延长杆上设有一检测元件3，转动连接组件为一连接杆11，连接杆11一端与延长杆10轴销12连接，另一端与接触组件轴销12连接，接触组件包括一端与连接杆轴销连接的探测杆13，在探测杆13另一端连接一用于接触晶体的接触杆14，检测元件3为触点开关，电机8为伺服电机。

工作原理如下：设备通电后控制器2屏幕显示“开始”、“停止”、“数据浏览”、“参数设置”、“手动向上”、“手动向下”功能；主要有“探测次数”、“剩余秒数”、“实际位置”等查看窗口，进入“参数设置”，可设置项包括：“手动升降速度”、“探测下降速度”、“探测上升速度”、“回升距离”、“间隔时间”；返回进入开始界面，点击开始进行第一次探测，第一次自动为装置定零点，后续按设置的时间间隔持续探测，点击“数据浏览”进入数据页面，显示探测时间，探测次数和探测结果；若生长异常导致设备触发限位开关则立即停止探测。

以碘化钠晶体生长为例，首先将装置移动到生长炉旁边，接通电源，设置参数，手动升降速度3mm/s、探测下降速度2mm/s、探测上升速度5mm/s、回升距离150mm、间隔时间120分钟，用控制器2控制电机8到合适位置，使接触杆14插入生长炉内，晶体原料融化后，略微移动接触杆14，使接触杆14对准生长炉中间，手动调整滑台4上的滑块7，使滑块7处于螺杆5中间偏下位置，在生长炉升降装置开始工作的同时点击控制器2上“开始”按钮，开始第一次探测，得到探测结果为0，然后控制器2控制电机8转动带动螺杆5旋转，由于滑动腔内设有两个固定杆9，滑块7不会旋转而是向下运动，从而带动延长杆10、连接杆11、探测杆13以及接触杆14向下运动，进入第一次探测，当接触杆14接触到晶体，会顶起接触杆14以及探测杆13，在轴销12的作用下，连接杆11左端上升，右端下降，右端会接触到检测元件3即触点开关，发送信号至控制器2，此时主界面显示为：时间剩余7200s、探测次数1、实际位置150mm，然后滑块7继续上升至开始时的预定位置，120分钟后，控制器2继续控制电机转动，进入自动探测过程，一周期120小时，探测过程可进入“数据浏览”观察探测数据，生长过程结束后点击主界面“停止”按钮，取出接触杆14，进入“数据浏览”界面点击“数据下载”，设定需要数据的时间范围进行数据下载，人为在数据表格中引入生长炉升降装置数据，数据对比后可得出准确的晶体生长速度数据，数据如下

设置接触杆14增加重量，防止探测杆13进入固液界面发生上浮，影响检测精度，每2小时探测一次，人工探测时在时间间隔很难做到每次都准确，用直尺测量晶体生长高度时均有误差，夜间需要工人值班，且值班过程仅完成探测工作，较为浪费人力资源，采用检测装置代替人工探测，24小时自动探测，几乎没有探测误差。

上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不局限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。