一种蓝宝石炉双精度称重装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶体称重技术领域，具体涉及一种蓝宝石炉双精度称重装置。
【背景技术】
[0002]在泡生法(KY法)蓝宝石炉晶体生长过程中，对晶体重量的测量非常重要，整个长晶工艺都是围绕着晶体重量进行控制，实时精确的重量测量基本决定了晶体最终的品质。目前泡生法(KY法)蓝宝石炉发展日渐大型化，拉制晶体重量的增加就要求所配置的称重传感器量程相应增加，而称重传感器量程越大，同等精度下的测量误差就越大，较大的测量误差将无法进行精确的自动控制，对晶体前期生长会产生不良影响，导致晶体最终的品质达不到既定要求，而提高大量程称重传感器的测量精度又会急剧增加成本。
[0003]现有的称重装置不能满足晶体生长过程中对高精度和大量程的需求，导致晶体的品质得不到保证。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种蓝宝石炉双精度称重装置，以解决现有技术中称重装置不能满足晶体生长过程中对高精度和大量程的需求的问题。
[0005]本实用新型实施例公开了一种蓝宝石炉双精度称重装置，包括真空室、籽晶轴、籽晶轴座、波纹管及滑座，还包括设置在所述籽晶轴座两侧的上部称重传感器和下部称重传感器，所述上部称重传感器的精度高于所述下部称重传感器的精度，所述上部称重传感器的量程小于所述下部称重传感器的量程；所述下部称重传感器设置在所述滑座的上方，所述下部称重传感器顶端的输入端上垂直设置过载保护块；所述上部称重传感器设置在所述过载保护块内，所述上部称重传感器的顶端从所述过载保护块顶端的开口处伸出，所述上部称重传感器顶端的输入端上垂直设置称重连接板，所述称重连接板的上部固定在所述籽晶轴座的轴肩法兰上。
[0006]结合上述方案，在第一种可能的实现方式中，所述过载保护块与所述称重连接板之间留有压缩间隙，所述压缩间隙的高度与所述上部称重传感器的压缩变形量相同。
[0007]本实用新型采用两种称重传感器测量晶体生长过程中的晶体重量，当晶体重量较小时，采用高精度小量程的称重传感器准确显示晶体重量的微小变化；当晶体重量较大时，晶体重量的增长速度很快，采用低精度大量程的称重传感器显示晶体重量的较大变化。本实用新型可以同时满足晶体生长过程中对高精度和大量程的需求，为准确掌握晶体重量变化并采取恰当的晶体生长控制手段提供可靠保障。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为本实用新型实施例提供的一种蓝宝石炉双精度称重装置的结构示意图；
[0010]图2为图1中I处的放大图。
[0011]其中，1、籽晶轴座，2、称重连接板，3、上部称重传感器，4、过载保护块，5、下部称重传感器，6、滑座，7、波纹管，8、籽晶轴，9、真空室。
【具体实施方式】
[0012]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0013]本实用新型实施例公开了一种蓝宝石炉双精度称重装置，参照图1所示，包括真空室9、籽晶轴8、籽晶轴座1、波纹管7及滑座6，其中籽晶轴8的底端设在真空室9内，籽晶轴8的顶端安装有籽晶轴座I ;籽晶轴8的外部还设置波纹管7，波纹管7的底端固定在真空室9的顶端，波纹管7的顶端固定在籽晶轴座I的底端，波纹管7套设在籽晶轴8的外部。滑座6为箱体支撑结构，套设在波纹管7和籽晶轴座I的接口处，其连接在传动系统上，真空室9、波纹管7和籽晶轴座I共同组成真空腔。需要说明的是，为方便起见，该传动系统未在图1中显示。
[0014]该装置还包括上部称重传感器3和下部称重传感器5，在籽晶轴座I的两侧均设置有上部称重称重传感器3和下部称重传感器5，其中上部称重传感器3的精度高于下部称重传感器5的精度，上部称重传感器3的量程小于下部称重传感器5的量程。具体地，上部称重传感器3的精度比下部称重传感器5的精度高一个数量级，上部称重传感器3的量程小于下部称重传感器5的五分之一的量程。下部称重传感器5设置在滑座6的上方，下部称重传感器5顶端的输入端上垂直设置过载保护块4 ;上部称重传感器3设置在过载保护块4内，上部称重传感器3的顶端从过载保护块4顶端的开口处伸出，上部称重传感器3顶端的输入端上垂直设置称重连接板2，称重连接板2的上部固定在籽晶轴座I的轴肩法兰上。
[0015]另外，参照图2所示，该装置中过载保护块4与称重连接板2之间留有压缩间隙X，该压缩间隙X的高度与上部称重传感器3的最大压缩变形量相同。
[0016]晶体在真空室9内的生长过程中始终连接于籽晶轴8的下端，晶体在前期生长时重量比较小，测量其重量时要求必须有较高的精度，当晶体的重量增大到一定程度后，晶体重量的增长速度很快，测量其重量时要求必须有较大的量程。
[0017]使用本装置进行测量时，在晶体的前期生长过程中，晶体在真空室9内生长，通过籽晶与籽晶轴8相连，随着晶体的生长，其所增加的重量通过籽晶轴8、籽晶轴座I和称重连接板2，传导至上部称重传感器3的输入端，再通过上部称重传感器3和下部称重传感器5传导至滑座6上，此时晶体的重量处于上部称重传感器3的量程范围内，上部称重传感器3的压缩变形量未超过其最大压缩变形量，称重连接板2未与过载保护块4接触，上部称重传感器3和下部称重传感器5均能同时测量晶体的重量，由于晶体生长前期需要较高的测量精度，此时仅选用上部称重传感器3的测量数据进行控制。在晶体的后期生长过程中，晶体的重量增大到一定程度，且晶体重量的增长速度很快，晶体的重量已超过上部称重传感器3的量程范围，上部称重传感器3的压缩变形量超过其最大压缩变形量，称重连接板2与过载保护块4接触，上部称重传感器3不再接受载荷的增加，只有下部称重传感器5接受载荷增加，此时仅通过下部称重传感器5的测量数据进行控制。由于上部称重传感器3设置在下部称重传感器5的输入端上，上部称重传感器3测量晶体重量产生的信号可以与下部称重传感器5测量晶体重量产生的信号实现无缝转接，从而达到既做到高精度测量又做到保护小量程称重传感器的目的。
[0018]文中所提到的“籽晶”指晶体生长前准备好的一根品质良好的蓝宝石单晶，用于引导蓝宝石熔液凝固生长成单晶。
[0019]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种蓝宝石炉双精度称重装置，包括真空室、籽晶轴、籽晶轴座、波纹管及滑座，其特征在于，还包括设置在所述籽晶轴座两侧的上部称重传感器和下部称重传感器，所述上部称重传感器的精度高于所述下部称重传感器的精度，所述上部称重传感器的量程小于所述下部称重传感器的量程；所述下部称重传感器设置在所述滑座的上方，所述下部称重传感器顶端的输入端上垂直设置过载保护块；所述上部称重传感器设置在所述过载保护块内，所述上部称重传感器的顶端从所述过载保护块顶端的开口处伸出，所述上部称重传感器顶端的输入端上垂直设置称重连接板，所述称重连接板的上部固定在所述籽晶轴座的轴肩法兰上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过载保护块与所述称重连接板之间留有压缩间隙，所述压缩间隙的高度与所述上部称重传感器的最大压缩变形量相同。
【专利摘要】本实用新型提供一种蓝宝石炉双精度称重装置，包括真空室、籽晶轴、籽晶轴座、波纹管及滑座，还包括设置在所述籽晶轴座两侧的上部称重传感器和下部称重传感器，所述上部称重传感器的精度高于所述下部称重传感器的精度，所述上部称重传感器的量程小于所述下部称重传感器的量程。本实用新型采用两种称重传感器测量晶体生长过程中的晶体重量，可以同时满足晶体生长过程中对高精度和大量程的需求，为准确掌握晶体重量变化并采取恰当的晶体生长控制手段提供可靠保障。
【IPC分类】C30B29-20, C30B17-00, G01G19-00
【公开号】CN204370044
【申请号】CN201420803482
【发明人】武海军, 时刚, 刘统青
【申请人】西安创联新能源设备有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月18日