一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统，系统包括控制装置、检测装置、执行装置和晶体生长装置。控制装置由PLC主机模块、触摸屏、热电阻输入模块、12个固态继电器和二台变频器组成；PLC主机模块通过输入接口与检测装置中的液位开关及测温热电阻相连，通过输出接口与执行装置中的电加热、电磁阀、循环泵及输送泵相连。溶液配制罐内溶剂和溶质共存，通过控制温度进行溶解，可使溶液所溶解的溶质含量接近溶解温度下的平衡溶质浓度。由于溶液配制罐温度大于培养罐生长温度，从而使溶液中溶解的溶质浓度高于生长温度下的平衡溶质浓度，保证进入培养罐的溶液处于过饱和状态。本实用新型专利技术系统提高了大尺寸晶体的生长速度。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统
本技术涉及晶体生长控制系统，尤其涉及一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统，属于生产过程设备领域。
技术介绍
KDP(磷酸二氢钾，KH2PO4)型晶体是人们发现最早的一类性能优良的非线性光学晶体材料，这类晶体材料具有较大的非线性光学系数，较宽的透过波段，光学均匀性优良，易于实现相位匹配，最突出的优点是易于生长优质大尺寸单晶体。因其具有较大的电光和非线性光学系数、高的光损伤阈值、低的光学吸收、高的光学均匀性和良好的透过波段等特点而被广泛应用于激光、电光调制和光快速开关等高
晶体生长是利用对物质相变过程的控制，获得具有一定的尺寸和性能的晶体。溶液法是最悠久的晶体生长方法。它是将原料溶解在溶剂中，通过改变环境条件使晶体在过饱和状态按设定方式析出，形成单晶，随着材料的性质不同，该方法又可分为数十种晶体生长技术。降温法是通过降低溶液的温度以获得晶体生长所需的过饱和度，实现晶体生长的方法。采用降温法进行晶体生长时其过程是非连续的。随着生长过程的推移，溶质总量不断减少，当溶质达到一定小的值后晶体将终止生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统，其特征在于，控制系统包括控制装置、检测装置、执行装置和晶体生长装置；/n检测装置包括培养罐热电阻(T1)、过热过滤箱热电阻(T2)、过热过滤箱三点式液位传感器(L1)、溶液配制罐热电阻(T4)、高饱和度平衡箱热电阻(T3)、高饱和度平衡箱三点式液位传感器(L2)；/n执行装置包括载晶架交流电机(6)、培养罐电加热器(2)、培养罐水循环泵(3)、培养罐电磁阀(9)、过热过滤箱电加热器(12)、过热过滤箱水循环泵(17)、过热过滤箱电磁阀(20)、溶液配制罐电加热器(31)、溶液配制罐水循环泵(33)、溶液配制罐电磁阀(30)、高饱和度平衡箱电加热器(2...

【技术特征摘要】
1.一种晶体高饱和度连续快速生长的控制系统，其特征在于，控制系统包括控制装置、检测装置、执行装置和晶体生长装置；
检测装置包括培养罐热电阻(T1)、过热过滤箱热电阻(T2)、过热过滤箱三点式液位传感器(L1)、溶液配制罐热电阻(T4)、高饱和度平衡箱热电阻(T3)、高饱和度平衡箱三点式液位传感器(L2)；
执行装置包括载晶架交流电机(6)、培养罐电加热器(2)、培养罐水循环泵(3)、培养罐电磁阀(9)、过热过滤箱电加热器(12)、过热过滤箱水循环泵(17)、过热过滤箱电磁阀(20)、溶液配制罐电加热器(31)、溶液配制罐水循环泵(33)、溶液配制罐电磁阀(30)、高饱和度平衡箱电加热器(22)、高饱和度平衡箱水循环泵(27)、高饱和度平衡箱电磁阀(26)和生长溶液输送泵(15)；
控制装置包括PLC主机模块、触摸屏、热电阻输入模块、12个固态继电器和二台变频器；PLC主机模块为台达的DVP32ES200T型主机，DVP32ES200T型主机带有16路开关量输入接口和16路开关量输出接口，热电阻输入模块为台达的DVP04PT-E2型热电阻输入模块，二台变频器为台达的VFD-E型变频器，触摸屏为台达的DOP-W127B型触摸屏；
PLC主机模块通过RS232接口与触摸屏的RS232接口相连，PLC主机模块通过RS485接口与变频器1和变频器2的RS485接口相连，变频器1的输出与载晶架交流电机(6)相连，变频器2的输出与生长溶液输送泵(15)相连；开关量输入接口与过热过滤箱三点式液位传感器(L1)和高饱和度平衡箱三点式液位传感器(L2)相连，热电阻输入模块与培养罐热电阻(T1)、过热过滤箱热电阻(T2)、溶液配制罐热电阻(T4)和高饱和度平衡箱热电阻(T3)相连；16路开关量输出接口的前12路输出分别与12个固态继电器的控制端相连，12个固态继电器的输出分别与培养罐电加热器(2)、培养罐水循环泵(3)、培养罐电磁阀(9)、过热过滤箱电加热器(12)、过热过滤箱水循环泵(17)、过热过滤箱电磁阀(20)、溶液配制罐电加热器(31)、溶液配制罐水循环泵(33)、溶液配制罐电磁阀(30)、高饱和度平衡箱电加热器(22)、高饱和度平衡箱水循环泵(27)和高饱和度平衡箱电磁阀(26)相连；
晶体生长装置包括带夹套的培养罐(1)、培养罐载晶架(5)、过热过滤箱(11)、带夹套的溶液配制罐(32)、放置晶体原料的托盘(39)、高饱和度平衡箱(21)和生长溶液循环装置；
培养罐热电阻(T1)安装在带夹套的培养罐(1)上部用于测量带夹套的培养罐(1)中生长溶液的温度，过热过滤箱热电阻(T2)安装在过热过滤箱(11)顶部用于测量过热过滤箱(11)中水温度，过热过滤箱三点式液位传感器(L1)安装在过热过滤箱(11)顶部用于测量过热过滤箱(11)中水位，溶液配制罐热电阻(T4)安装在带夹套的溶液配制罐(32)上部用于测量带夹套的溶液配制罐(32)中生长溶液温度，高饱和度平衡箱热电阻(T3)安装在高饱和度平衡箱(21)顶部用于测量高饱和度平衡箱(21)中水温度，高饱和度平衡箱三点式液位传感器(L2)安装在高饱和度平衡箱(21)顶部用于测量高饱和度平衡箱(21)中水位；
载晶架交流电机(6)安装在培养罐顶部带动培养罐载晶架(5)的正反旋转，培养罐电加热器(2)安装在培养罐的夹套中，用于加热培养罐夹套中的水，培养罐水循环泵(3)安装在培养罐夹套外侧用于循环培养罐夹套水，设置于带夹套的培养罐(1)的底部，培养罐电磁阀(9)安装在培养罐的冷却水进水管道上，用于控制进夹套的冷却水；培养罐水循环泵(3)的进水口与培养罐夹套的底部相连，培养罐水循环泵(3)的出水口与培养罐夹套的上部相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘丰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32