一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器、供水泵和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管、温度传感器和电子流量阀，冷却水管缠绕在炉壁外，冷却水管进水口设有电子流量阀，出水口处设有温度传感器；五级冷却组件的温度传感器信号输出端分别与PLC控制器连接，PLC控制器分别与五级冷却组件的电子流量阀控制端连接；所述供水泵的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管进水口连接，PLC控制器的信号输出端与供水泵控制端连接。本实用新型专利技术对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果。

A graded closed loop control cooling equipment for sapphire crystal furnace

Classification of closed loop control cooling device of the utility model relates to a sapphire crystal growth furnace, including PLC controller, water pump and five stage cooling components, long crystal furnace furnace wall along the axial furnace is divided into five sections, the outside of the five stage cooling component are respectively arranged on the five section of the furnace wall; each cooling assembly including the cooling water pipe, a temperature sensor and an electronic flow valve, cooling water pipe is wound on the outside of the furnace wall, cooling water inlet is provided with an electronic flow valve, the water outlet is provided with a temperature sensor; the temperature sensor signal output end five stage cooling assembly are respectively connected with the PLC controller, the PLC controller is connected with the five stage cooling electronic components flow valve to control the end connection; a water outlet of the water pump which are respectively connected with the five components of the cooling water cooling water inlet through the pipeline, signal output end of the PLC controller and the water pump control end. Answer. The utility model has good effect on the control accuracy of the local temperature and temperature of the furnace wall and the adjusting range of the cold water flow.

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备
本技术属于蓝宝石的长晶设备
，具体涉及一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备。
技术介绍
蓝宝石单晶具有优良的光学、机械、化学和电性能，从0.190um至5.5um波段均具有较高的光学透过率，强度高、耐冲刷、耐腐蚀、耐高温，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作，因而被广泛用作各种光学元件和红外军事装置、空间飞行器、高强度激光器的窗口材料、各种精密仪器仪表、钟表和其他精密机械的轴承或耐磨元件。蓝宝石单晶的制备技术包括提拉法、焰熔法、柑竭下降法、温度梯度法、导模法、热交换法、水平定向凝固法、泡生法、微量提拉法等，其中泡生法已被国内外多家公司证明是目前最适合产业化生产的一种大尺寸蓝宝石单晶生长方法。泡生法制造蓝宝石晶体的一般过程是将一根受冷的籽晶与熔体接触，界面的温度低于凝固点，籽晶开始生长，为了使晶体不断长大，就需要逐渐降低熔体的温度，同时旋转晶体；也可以缓慢的上提晶体，扩大散热面。目前，市场上对高品质、大尺寸蓝宝石单晶的需求越来越大，保证长晶炉内合理的温度梯度是生长高品质、大尺寸蓝宝石单晶的前提条件。现有的方案中，采用水冷系统获得长晶需要的温度梯度，将水管缠绕在炉壁外侧，通过管道中的冷水带走多余的热量。由于炉壁外表面的面积较大，不能通过水冷系统对炉壁的局部温度进行精细调节，难以获得合适的温度梯度，长晶速度慢；现有方案中多采用开环控制，直接控制进水口的阀门，对经验依赖较大，长晶质量难以保证。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述蓝宝石长晶炉水冷系统不能通过水冷系统对炉壁的局部温度进行精细调节，且采用开环控制，对经验依赖较大，长晶质量难以保证的不足，提供一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备。为解决上述技术问题，本技术通过以下技术方案实现：一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器、供水泵和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管、温度传感器和电子流量阀，冷却水管缠绕在炉壁外，冷却水管的进水口上设有电子流量阀，出水口处设有温度传感器；五级冷却组件的温度传感器信号输出端分别与PLC控制器的信号输入端连接，PLC控制器的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀控制端连接；所述供水泵的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管进水口连接，PLC控制器的信号输出端与供水泵控制端连接。作为本技术一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的进一步改进，所述供水泵为双吸式离心泵。作为本技术一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的进一步改进，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。本技术所提供的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，将长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，五段炉壁的外侧分别设有五级冷却组件，可实现对炉壁的局部温度进行精细调节；PLC控制器接收冷却水管出水口的温度信号，根据出水温度控制电子流量阀，实现对进水量的调节，对温度控制更精确；同时，PLC控制器可控制供水泵供水压力，配合电子流量阀的调节，可增大冷水流量的调节范围。本技术对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果，且实现本技术结构的成本较低，应用前景良好。附图说明图1为本技术分级闭环控制冷却设备的结构示意图；附图标记：1、PLC控制器，2、供水泵，3、冷却水管，4、温度传感器，5、电子流量阀。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备的技术方案作进一步描述。如图1所示，一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，包括PLC控制器1、供水泵2和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管3、温度传感器4和电子流量阀5，冷却水管3缠绕在炉壁外，冷却水管3的进水口上设有电子流量阀5，出水口处设有铂电阻温度传感器4；五级冷却组件的温度传感器4信号输出端分别与PLC控制器1的信号输入端连接，PLC控制器1的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀5控制端连接；所述供水泵2为双吸式离心泵，供水泵2的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管3进水口连接，PLC控制器1的信号输出端与供水泵2控制端连接。本技术所提供的一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，将长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，五段炉壁的外侧分别设有五级冷却组件，可实现对炉壁的局部温度进行精细调节；PLC控制器1接收冷却水管3出水口的温度信号，根据出水温度控制电子流量阀5，实现对进水量的调节，对温度控制更精确；同时，PLC控制器1可控制供水泵2供水压力，配合电子流量阀5的调节，可增大冷水流量的调节范围。本技术对炉壁的局部温度、温度控制的精确度和冷水流量的调节范围均具有良好效果，且实现本技术结构的成本较低，应用前景良好。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡未脱离本技术技术方案内容，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，其特征在于：包括PLC控制器（1）、供水泵（2）和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管（3）、温度传感器（4）和电子流量阀（5），冷却水管（3）缠绕在炉壁外，冷却水管（3）的进水口上设有电子流量阀（5），出水口处设有温度传感器（4）；五级冷却组件的温度传感器（4）信号输出端分别与PLC控制器（1）的信号输入端连接，PLC控制器（1）的信号输出端分别与五级冷却组件的电子流量阀（5）控制端连接；所述供水泵（2）的出水口通过管道分别与五级冷却组件的冷却水管（3）进水口连接，PLC控制器（1）的信号输出端与供水泵（2）控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石长晶炉的分级闭环控制冷却设备，其特征在于：包括PLC控制器（1）、供水泵（2）和五级冷却组件，长晶炉的炉壁沿炉体轴向等分为五段，所述五级冷却组件分别设于五段炉壁的外侧；每一级冷却组件包括冷却水管（3）、温度传感器（4）和电子流量阀（5），冷却水管（3）缠绕在炉壁外，冷却水管（3）的进水口上设有电子流量阀（5），出水口处设有温度传感器（4）；五级冷却组件的温度传感器（4）信号输出端分别与PLC控制器（1）的信号输入端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚刚，蔺崇召，孙占喜，李吾臣，
申请(专利权)人：许昌天戈硅业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41