一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置的制作方法

本实用新型涉及单晶炉技术领域，特别是单晶硅棒生产制造时所用的单晶炉技术，更具体地说，涉及一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置。

背景技术：

众所周知，EKZ2700单晶炉是单晶硅拉制中的重要设备，水循环系统是单晶炉加功率高温工作时保证炉体安全的保证。EKZ2700水循环系统由不同的支路即7个支路和传感监测信号控制，任一支路水流传感故障，程序设定设备都会停止加热，余料报废且晶棒不能全尾，损失较大。各支路的水流信号必须满足传至PLC的电信号符合固化在系统软件中的对水流信号设定范围的要求，而各支路水流信号设定范围在系统软件且不可更改调节，即进回水流量正常且流量计将物理水流量转换成电信号的功能均正常，PLC才认为冷却水流量和水温均正常，此时设备才能正常加热。然而由于单晶炉用冷却水水质问题和水流量计电气不稳定因素，结合至目前为止设备使用过程中多次遇到的水流报警情况，为了避免水流量计传至PLC电信号故障，而非实际水流量不足。有鉴于此，急需设计电路防范、应急装置，予以改进。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置，结构简单新颖，电路的逻辑性强，避免了单晶炉使用过程中水支路传感电信号故障，并传之PLC电信号错误引起设备突发停机问题，保证了设备可靠运转，生产稳步运行，对设备突发故障能够紧急、快速、高效处理，避免了企业生产停机造成原材料报废的损失，降低了设备故障率，减少了突发故障对设备的损害等。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置，包括设在任一支路的传感器，单个所述传感器包括4个端子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，端子Ⅰ为电压信号正极，端子Ⅲ为电压信号负极，端子Ⅱ为水温电信号端子，端子Ⅳ为水流电信号端子，还包括相互独立的水流传感电路和水温传感电路；

所述水流传感电路包括电阻R1、可调变位器R2、直流电压传感器A1和保险丝F1，所述端子Ⅰ和端子Ⅲ之间设置串联的电阻R1、可调变位器R2，所述直流电压传感器A1与串联后的电阻R1、可调变位器R2并联，直流电压传感器A1包括正工作电源端Ⅰ、调节电源端Ⅰ、负工作电源端Ⅰ、测量输出端Ⅰ和公共接地端Ⅰ，直流电压传感器A1的调节电源端Ⅰ与可调变位器R2的调节端连接，直流电压传感器A1的测量输出端Ⅰ连接在端子Ⅳ上，所述保险丝F1的一端连接在端子Ⅰ上，保险丝F1的另一端分别与电阻R1、直流电压传感器A1的正工作电源端Ⅰ连接，直流电压传感器A1的负工作电源端Ⅰ与端子Ⅲ连接；

所述水温传感电路包括电阻R3、可调变位器R4、直流电压传感器A2和保险丝F2，所述端子Ⅰ和端子Ⅲ之间设置串联的电阻R3、可调变位器R4，所述直流电压传感器A2与串联后的电阻R3、可调变位器R4并联。

进一步的，所述直流电压传感器A1的公共接地端Ⅰ接地。

进一步的，所述直流电压传感器A2包括正工作电源端Ⅱ、调节电源端Ⅱ、负工作电源端Ⅱ、测量输出端Ⅱ和公共接地端Ⅱ，直流电压传感器A2的调节电源端Ⅱ与可调变位器R4的调节端连接，直流电压传感器A2的测量输出端Ⅱ连接在端子Ⅱ上，所述保险丝F2的一端连接在端子Ⅰ上，保险丝F2的另一端分别与电阻R3、直流电压传感器A2的正工作电源端Ⅱ连接，直流电压传感器A2的负工作电源端Ⅱ与端子Ⅲ连接，直流电压传感器A2的公共接地端Ⅱ接地。

进一步的，所述直流电压传感器A1的测量输出端Ⅰ输出到端子Ⅳ处的水流电信号为4-20mA。

进一步的，所述直流电压传感器A2的测量输出端Ⅱ输出到端子Ⅱ处的水温电信号为4-20mA。

进一步的，所述电阻R1、电阻R3的值均为10KΩ，所述可调变位器R2、可调变位器R4的范围均为0-10KΩ。

进一步的，所述保险丝F1、F2的值均为1A。

进一步的，所述的一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置，其特征在于：所述端子Ⅰ处的电压为DC +24V。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型中，水流传感电路、水温传感电路创新突出，简单高效，分别通过一个电阻、一个可调变位器、一组保险丝和一个直流电压传感器，进而分别转换成4-20mA的水流电信号、4-20mA的水温电信号，以满足PLC设定的需要；本实用新型同时提供的水流传感电路和水温传感电路，根据可调变位器R2、可调变位器R4的调节，满足了设备PLC对任一支路水流、水温的设定要求，模拟的水流、水温电信号保证了任一支路传感电信号故障的应急解决，保证了设备可靠运转，生产稳步运行，对设备突发故障能够紧急、快速、高效处理；

二、本实用新型根据实际情况，使用效果良好，遇到突发问题时，使用制作的电路模块接口对接一致，操作简单灵活；

三、本实用新型安全可靠，通过电路中的保险丝，保证了电路使用的安全性，不会引发其它次生故障的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1为本实用新型中的单个水支路电路图；

图2为水流传感电路图；

图3为水温传感电路图。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种单晶炉水支路传感电信号故障的处理装置，包括设在任一支路的传感器，进一步的，本实施例中，进一步的，所述单晶炉的型号为EKZ2700单晶炉，有7个水支路，单个支路的单个所述传感器包括4个端子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，端子Ⅰ为电压信号正极，为DC +24V；端子Ⅲ为电压信号负极，为DC 0V；端子Ⅱ为水温电信号端子，根据流过的水流反馈水温电信号；端子Ⅳ为水流电信号端子，根据流过的水流反馈水流电信号；本实用新型还包括相互独立的水流传感电路和水温传感电路；进一步的，所述端子Ⅱ、Ⅳ分别与PLC连接，水温电信号是根据不同的分支循环感应不同的水温，端子Ⅱ、Ⅳ必须满足PLC运行的电信号条件才能正常工作，根据实际情况，当任一支路出现水流或水温电信号故障时，图2的水流传感电路、图3的水温传感电路共用图1中的端子Ⅰ和Ⅲ的电压信号，图2的水流传感电路通过可调变位器R2和直流电压传感器A1输出合适的水流电信号到端子Ⅳ，图3的水温传感电路通过可调变位器R4和直流电压传感器A2输出合适的水温电信号到端子Ⅱ，进而共同满足PLC传感电信号的设定要求；本实用新型根据实际情况，使用效果良好，遇到突发问题时，使用制作的电路模块通过相同的接口端子对接一致，操作简单灵活；

如图2所示，所述水流传感电路包括电阻R1、可调变位器R2、直流电压传感器A1和保险丝F1，所述端子Ⅰ和端子Ⅲ之间设置串联的电阻R1、可调变位器R2，所述直流电压传感器A1与串联后的电阻R1、可调变位器R2并联，直流电压传感器A1包括正工作电源端Ⅰ、调节电源端Ⅰ、负工作电源端Ⅰ、测量输出端Ⅰ和公共接地端Ⅰ，直流电压传感器A1的调节电源端Ⅰ与可调变位器R2的调节端连接，直流电压传感器A1的测量输出端Ⅰ连接在端子Ⅳ上，所述保险丝F1的一端连接在端子Ⅰ上，保险丝F1的另一端分别与电阻R1、直流电压传感器A1的正工作电源端Ⅰ连接，直流电压传感器A1的负工作电源端Ⅰ与端子Ⅲ连接；

如图3所示，所述水温传感电路包括电阻R3、可调变位器R4、直流电压传感器A2和保险丝F2，所述端子Ⅰ和端子Ⅲ之间设置串联的电阻R3、可调变位器R4，所述直流电压传感器A2与串联后的电阻R3、可调变位器R4并联。

进一步的，所述直流电压传感器A1的公共接地端Ⅰ接地。

进一步的，所述直流电压传感器A2包括正工作电源端Ⅱ、调节电源端Ⅱ、负工作电源端Ⅱ、测量输出端Ⅱ和公共接地端Ⅱ，直流电压传感器A2的调节电源端Ⅱ与可调变位器R4的调节端连接，直流电压传感器A2的测量输出端Ⅱ连接在端子Ⅱ上，所述保险丝F2的一端连接在端子Ⅰ上，保险丝F2的另一端分别与电阻R3、直流电压传感器A2的正工作电源端Ⅱ连接，直流电压传感器A2的负工作电源端Ⅱ与端子Ⅲ连接，直流电压传感器A2的公共接地端Ⅱ接地。

本实用新型中，水流传感电路、水温传感电路创新突出，简单高效，分别通过一个电阻、一个可调变位器、一组保险丝和一个直流电压传感器，进而分别转换成4-20mA的水流电信号、4-20mA的水温电信号，以满足PLC设定的需要；本实用新型同时提供的水流传感电路和水温传感电路，根据可调变位器R2、可调变位器R4的调节，满足了设备PLC对任一支路水流、水温的设定要求，模拟的水流、水温电信号保证了任一支路传感电信号故障的应急解决，保证了设备可靠运转，生产稳步运行，对设备突发故障能够紧急、快速、高效处理。

进一步的，所述直流电压传感器A1的测量输出端Ⅰ输出到端子Ⅳ处的水流电信号为4-20mA，转换的4-20mA的水流电信号以满足PLC设定的水流量要求。

进一步的，所述直流电压传感器A2的测量输出端Ⅱ输出到端子Ⅱ处的水温电信号为4-20mA，转换的4-20mA的水温电信号以满足PLC设定的水温度要求。本实用新型根据实际情况，使用效果良好，遇到突发问题时，使用制作的电路模块接口对接一致，操作简单灵活。

进一步的，所述电阻R1、电阻R3的值均为10KΩ，所述可调变位器R2、可调变位器R4的范围均为0-10KΩ。

进一步的，所述保险丝F1、F2的值均为1A。本实用新型安全可靠，通过两个传感电路中的保险丝F1、F2，保证了电路使用的安全性，不会引发其它次生故障的发生。

进一步的，所述端子Ⅰ处的电压为DC +24V。

进一步的，所述直流电压传感器A1的正工作电源端Ⅰ、直流电压传感器A2的正工作电源端Ⅱ均为DC +24V，所述直流电压传感器A1的调节电源端Ⅰ、直流电压传感器A2的调节电源端Ⅱ均为DC +10V，进而达到端子Ⅳ处的水流电信号为4-20mA、端子Ⅱ处的水温电信号为4-20mA，以满足PLC设定要求。避免了单晶炉使用过程中水支路传感电信号故障，并传之PLC电信号错误引起设备突发停机问题，保证了设备可靠运转，生产稳步运行，设备突发故障能够紧急、快速、高效处理，避免了企业生产停机造成原材料报废的损失，降低了设备故障率，减少了突发故障对设备的损害等。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。