一种热电偶保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶体领域，具体涉及晶体生长装置。


背景技术：

2.在晶体生长过程中，热偶突然间断裂会影响晶体无法完成生长，因此过程中实际温度并不是很重要，重点在于控制相对温度，由于晶体生长的周期比较长，即需要时刻监测晶体生长装置温度，以保证温度测量稳定且可靠性高。目前晶体生长装置采用自动控制温度，由于设备内气流、挥发物等的不确定性会引起热电偶测温的波动。测温波动会引起功率的起伏从而导致热场的温度不稳定，从而引起晶体质量变差。传统测温方式是将热电偶直接暴露在热场中，即热偶的铂金-铂铑丝暴露在热场中，不仅会出现由于温度过高而将热偶烧断从而引起热场的变化，也会由于拆装热场时引起热偶的变形损坏使得测温不能及时影响晶体生长。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种热电偶保护装置包括：热电偶，陶瓷套管及等静压石墨套管，所述热电偶的两个不同材料的金属丝上套上陶瓷细管，在套有所述陶瓷细管的所述热电偶外设置有陶瓷套管，在所述陶瓷套管外部设置有等静压石墨套管。
4.进一步地，所述等静压石墨套管外侧设置有石墨硬毡。
5.进一步地，所述等静压石墨套管与炉壁相接处设置有密封圈。
6.进一步地，所述等静压石墨套管的长度保证能完全与所述炉壁能完全密封。
7.进一步地，所述不同材料的金属丝为铂金丝和铂铑合金丝。
8.采用本实用新型中的热电偶保护装置有如下技术效果：
9.一、热电偶放在保护层内部，避免和和炉体中的气流直接接触，从而避免了炉体中气流对热电偶的影响。
10.二、由于等静压石墨各个方向的导热系数都是相等的，进行均匀的导热。
11.三、石墨在高温的状态下导热系数比较小，相当于增大了热阻使传递到热电偶的温度降低，热电偶直接接触的温度相对较低对热电偶起到一定保护作用。
12.四、陶瓷属于氧化物在高温的状态下会挥发出氧气影响炉体中的气氛环境从而导致晶体质量下降，而在外面设置的等静压石墨套管防止陶瓷氧化，进一步加深对热电偶的保护。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例的热电偶保护装置结构示意图；
14.1、等静压石墨套管；2、石墨硬毡；3、陶瓷套管；4、陶瓷细管；5、热电偶；6、炉壁；7、密封圈。
具体实施方式
15.为清楚地说明本实用新型的设计思想，下面结合示例对本实用新型进行说明。
16.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合本实用新型示例中的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本实用新型的一部分示例，而不是全部的示例。基于本实用新型的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本实用新型保护的范围。
17.在本实施方式的描述中，术语指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.如图1所示，本实用新型提供一种热电偶5保护装置，包括：热电偶5，陶瓷套管3及等静压石墨套管1，在热电偶5的两个不同材料的金属丝上分别套上多个陶瓷细管4，在套上陶瓷细管4的热电偶外面设置有陶瓷套管3，将热电偶5和陶瓷细管4均保护在陶瓷套管3内，陶瓷套管3外侧设置有等静压石墨套管1。
19.热电偶5的两端是不同的金属（目前常见为铂金丝和铂铑合金丝），由于金属材料的特点不同的温度会使得金属两端产生电势差，从而起到测温的作用。将热偶的两根金属丝分别套上多个陶瓷细管4用以分开两个金属丝以及保护两根金属丝不受到弯折。在套有陶瓷细管4的热电偶5外面设置有陶瓷套管3，进一步达到传热均匀使热电偶5稳定。
20.为了防止由于陶瓷属于氧化物在高温的状态下会挥发出氧气影响炉体中的气氛环境从而导致晶体质量下降，本实用新型利用石墨在高温的状态下导热系数比较小即相当于增大了热阻的特性，在陶瓷套管3外面设置有等静压石墨套管1，经过等静压石墨套管1到达陶瓷套管3的温度大幅降低，通过降低热电偶5工作环境温度进一步保护热电偶5。而等静压石墨套管1的厚度不能太厚（一般厚度为2-3mm），如果选择太厚虽然可以降低热电偶5的工作温度，但是也会引起由于热容量过大导致温度传递的不够快，影响温控仪的测温速度使得生长过程中调温滞后，导致晶体质量的下降。等静压石墨套管1各个方向的导热系数都是相等的，因此能够保证导热的均匀性。
21.在等静压石墨套管1外侧加一层较厚的石墨硬毡2起到隔热作用，等静压石墨套管的长度保证能与炉壁完全密封。在具体使用中，将该装置插入有密封圈7的炉壁6中使其处于真空状态，防止热场中的热量进入到热电偶5的金属丝中，延长使用寿命。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
23.最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种热电偶保护装置，其特征在于，包括：陶瓷细管，陶瓷套管及等静压石墨套管，热电偶的两个不同材料的金属丝上分别套有所述陶瓷细管，在套有所述陶瓷细管的所述热电偶外设置有所述陶瓷套管，在所述陶瓷套管外部设置有所述等静压石墨套管。2.根据权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述等静压石墨套管外侧还设置有石墨硬毡。3.根据权利要求2所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述等静压石墨套管与炉壁相接处设置有密封圈。4.根据权利要求3所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述等静压石墨套管的长度保证能与所述炉壁完全密封。5.根据权利要求1所述的热电偶保护装置，其特征在于，所述不同材料的金属丝为铂金丝和铂铑合金丝。

技术总结
本实用新型提供一种热电偶保护装置，包括：热电偶，陶瓷套管及等静压石墨套管，在热电偶的两个不同材料的金属丝上分别套上多个陶瓷细管，在套上陶瓷细管的热电偶外面设置有陶瓷套管，将热电偶和陶瓷细管均保护在陶瓷套管内，陶瓷套管外侧设置有等静压石墨套管。将热电偶放在保护层内部，避免和和炉体中的气流直接接触，从而避免了炉体中气流对热电偶的影响。石墨在高温的状态下导热系数比较小，热电偶直接接触的温度相对较低对热电偶起到一定保护作用。陶瓷属于氧化物在高温的状态下会挥发出氧气影响炉体中的气氛环境从而导致晶体质量下降，而在外面设置的等静压石墨套管防止陶瓷氧化，进一步加深对热电偶的保护。进一步加深对热电偶的保护。进一步加深对热电偶的保护。


技术研发人员：刘景峰
受保护的技术使用者：四川奇峰景行光学科技有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/7/18