[發明專利]應用于單晶爐的晶體稱重裝置

有效

• 申請號: 201410713590.2
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104357900A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李輝;李占賢;張洪濤;寧斯琴;楊曉飛;江世成
• 申請（專利權）人: 南京晶升能源設備有限公司
• 主分類號: C30B17/00
• 分類號: C30B17/00;C30B29/20;G01G19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李昊

技術領域

本發明涉及一種應用于單晶爐的晶體稱重裝置，尤其是一種適用于泡生法的大重量藍寶石單晶爐的稱重機構，屬于晶體生長設備的技術領域。

背景技術

隨著全球新能源市場的迅速發展，LED產業逐漸成為能源工業新的增長點，已經具備了趕超其他節能產業的能力，在世界范圍內呈現迅猛發展之勢。

藍寶石單晶爐是LED產業鏈中重要的晶體生長設備。目前，世界上用于藍寶石單晶體生長的主流方法有以下幾種：導模法、熱交換法和泡生法。泡生法在擴肩生長后的晶錠直徑較大，有利于生長出大尺寸、低缺陷密度、高品質的藍寶石單晶體，因此具有更大的優勢。

泡生法藍寶石單晶爐內的稱重機構是晶體生長過程中的重量信號收集與反饋系統，也是整個晶體生長過程中最重要的參考數據與評判依據。傳統藍寶石單晶爐所使用的稱重機構，多采用大小量程傳感器同級并聯，傳感器設置在真空腔內。傳統機構在晶體重量小于150公斤時基本滿足使用要求。但仍存在信號易受電磁干擾，結構復雜，調試難度大，稱重重復性和可靠性欠缺問題。這些問題在晶體重量增大后將更加明顯。

當前國內120公斤藍寶石單晶的生產工藝已基本成熟。單晶晶體重量越大，經濟效益越好。藍寶石單晶的生產設備和工藝一直在向大重量晶體發展，更大晶體對稱重機構會有更高要求。

目前，在藍寶石單晶爐稱重機構中，稱重傳感器設置在真空腔外、小量程稱重傳感器和大量程稱重傳感器串聯的設計未見諸報道。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種量程較大，并且在小量程時稱重精度較高且結構簡單可靠的應用于單晶爐的晶體稱重裝置。

技術方案：本發明應用于單晶爐的晶體稱重裝置，包括串聯重量傳感器組，串聯重量傳感器組包括第一重量傳感器和第二重量傳感器，第一重量傳感器與第二重量傳感器串聯連接，第一重量傳感器量程大于第二重量傳感器，第二重量傳感器的精度高于第一重量傳感器。因為單晶爐的晶體稱重裝置對傳感器的量程和精度要求均較高，很難找到量程大，且精度高的傳感器。在此，本發明通過將大量程低精度重量傳感器與小量程高精度傳感器的串聯實現晶體的高精度重量測量，又能滿足大重量晶體測量的需求，增強了晶體稱重裝置的測量性能，并且結構簡單可靠避免了復雜的傳感器連接機構。

進一步地，串聯重量傳感器組還包括傳感器限位保護裝置，第二重量傳感器設置有傳感器限位保護裝置。該傳感器限位裝置防止高精度的第二重量傳感器過度形變超過量程而導致第二重量傳感器發生損壞。

進一步地，所述第二重量感器安裝板一端固定在第一重量傳感器的一側上，另一端壓靠在右側第一重量傳感器的另一側上，所述第二重量傳感器底部安裝在第二重量傳感器安裝板的上面，這樣第二重量傳感器與第一重量傳感器串聯連接。

進一步地，包括兩組串聯重量傳感器組。

進一步地，還包括稱重平臺、磁流體密封裝置安裝座、磁流體密封裝置、電機安裝座、減速電機和籽晶桿，兩組串聯重量傳感器組對稱設置于稱重平臺上，每組串聯重量傳感器組均向上延伸并支承磁流體密封裝置安裝座相對兩側中的一側，磁流體密封裝置設置于磁流體密封裝置安裝座上，磁流體密封裝置上方還設置有電機安裝座，減速電機設置于電機安裝座上，減速電機轉軸與磁流體密封裝置的轉軸相連接，磁流體密封裝置的轉軸再連接至籽晶桿。

進一步地，還包括稱重波紋管和提升波紋管，稱重波紋管與提升波紋管均設置于兩組串聯重量傳感器組之間，其中稱重波紋管密封連接磁流體密封裝置和稱重平臺，其中提升波紋管密封連接稱重平臺和單晶爐的爐體。

進一步地，還包括稱重平臺支撐座、提升絲桿、提升導軌、提升滑座和若干調節螺絲，稱重平臺支撐座支撐稱重平臺，在稱重平臺支撐座與稱重平臺間還設置有若干調節螺絲，稱重平臺支撐座上設置有提升滑座，提升絲桿穿過提升滑座，提升滑座上設置有與提升絲桿相配合的螺紋，提升導軌平行于提升絲桿豎直設置，提升滑座與提升導軌之間滑動配合。

進一步地，磁流體密封裝置內設置有稱重軸承。