Устройство для измерения температуры расплава преимущественно в тигле

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить функциональные возможности и повысить эффективность контроля. При появлении расплава 1 образуется чувствительный элемент, состоящий из неподвижного 1, подвижного 5 электродов (ПЭ) и тигля 3. ЭДС чувствительного элемента 1 пропорциональна температуре расплава в точке, соответствующей ПЭ 5. При измерении градиента температур механизм 7 возвратнопоступательного движения производит перемещение ПЭ 5. В вычислительном блоке 12 (ВБ) вырабатывается сигнал, соответствующий скорости перемещения ПЭ 5 относительно тигля 3. Сигнал, пропорциональный температуре в ВБ 12 дифференцируется, в результате чего получается сигнал, соответствукиций скорости изменения температур. Затем ВБ 12 производит расчет градиента температур в зоне кристаллизации и вьщает соответствующий сигнал на прибор 15. За счет механизма 7 возвратно-поступательного движения ПК 5 может быть остановлен для измерения температуры в различных точках расплавленной зоны 1. Изобретение дополнительное к основному авт. св. № 932284. 1 ил. с S СО со о о 00 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 К 7 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Т» .

ЯЧьЛЯ5 7 Ы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ

К A STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 932284 (21) 3972906/24-10 (22) 05 .11.85 (4 6) 30. 03. 87. Бюл. У 12 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Ю.С.Изгорев, Г.И.Недужий, В.Ю.Павленко и Б.М.Сенююкин (53) 536 ° 532 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 932284, кл. G 01 К 7/26, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАСППАВА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В

ТИГЛЕ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет расаирить функциональные возможности и повысить эффективность контроля. При появлении расплава 1 образуется чувствительный элемент, состоящий из неподвижного 1, подвижного 5 электродов (ПЭ) и тигля 3. ЭДС чувствительного

„.Я0„„1 ДЯЯДД О A 2 элемента 1 пропорциональна температуре расплава в точке, соответствующей ПЭ 5. При измерении градиента температур механизм 7 возвратнопоступательного движения производит перемещение ПЭ 5. В вычислительном блоке 12 (ВБ) вырабатывается сигнал, соответствующий скорости перемещения

ПЭ 5 относительно тигля 3. Сигнал, пропорциональный температуре в ВБ 12 дифференцируется, в результате чего получается сигнал, соответствующий скорости изменения температур. 3атем ВБ 12 производит расчет градиента температур в зоне кристаллизации и выдает соответствующий сигнал на прибор 15. За счет механизма 7 возвратно-поступательного движения ПК 5 может быть остановлен для измерения температуры в различных точках расплавленной зоны 1. Изобретение дополнительное к основному авт. св.

Я 932284. 1 ил.

1 1

Изобретение относится к термометрии, может быть использовано в устройствах для измерения температуры расплава преимущественно в тигле, например в установках для выращивания монокристаллов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 932284.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эффективности контроля„

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит электрод, в качестве которого служит расплав l, монокристалл 2, тигель 3, лигатуру

4, второй электрод 5, выполненный в, виде подвижного контакта, укрепленного на держателе 6, соединенном с механизмом 7 возвратно-поступательного движения, снабженным датчиком

8 скорости перемещения подвижного контакта, индуктор 9, установленный на подвижной платформе lO, механизм

11 перемещения индуктора, вычислительный блок 12, на вход которого подключены лигатура 4, подвижный контакт 5, датчик 13 скорости перемещения индуктора, причем выход вычислительного блока соединен с вторичными приборами 14 и 15 температуры и градиента температур в металле.

Устройство работает следующим образом.

В начале плавки включается индуктор 9 и.механизм 11 перемещения индуктора. Лигатура 4 расплавляется в зоне индуктора и образуется жидкий расплав 1. На нижней границе расплавленной зоны i за счет теплоотвода к холодильнику (на чертеже не показан) растет монокристалл 2.

При появлении расплава 1 образуется чувствительный элемент, состоящий иэ двух электродов (неподвижного 1 и подвижного 5) и тигпя 3. 7ак как химический состав лигатуры, а следовательно, и расплава для одной ялавки постоянен и химический состав атмосферы вокруг тигля не изменяется (так как плавку проводят в атмосфере нейтрального газа), то ЭДС чувствительного элемента пропорциональна температуре расплава в точке, соответствующей положению подвижного электрода 5. Показания чувствительного элемента регистрируются вторичным прибором 14, шкала которого от3OO31O 2

При наличии механизма 7 возвратно-поступательного движения подвиж.ный электрод 5 может быть остановлен

55 для измерения температуры в различных точках расплавленной зоны 1,что также расширяет функциональные возможности устройства.

f5

40 градуирована в С, в пределах, соответствующих температуре расплава.По мере перемещения индуктора 9 относительно тигля 3 перемещается и подвижный электрод 5, все время оставаясь в зоне расплава 1, что обеспечивает непрерывный контроль температуры по ходу плавки.

При измерении градиента температур механизм 7 возвратно-поступательного движения подвижного контакта производит перемещение подвижного электрода 5. Скорость возвратнопоступательного движения подвижного контакта выбирают заранее больше скорости перемещения индуктора. 3а один полупериод движения подвижного контакта измеряется как бы мгновенная кривая распределения температуры вдоль образующей тигля. На вычислительный блок 12 поступают сигналы скорости перемещения V () возвратно1 поступательного движения подвижного контакта от датчика 8 и скорости перемещения Ч (7) индуктора от датчика

13. В вычислительном блоке 12 вырабатывается сигнал, соответствующий скорости перемещения подвижного электрода 5 относительно тигля 3.

Сигнал, пропорциональный температуре в вычислительном блоке 12, дифференцируется, s результате чего получается сигнал, соответствующий скорости изменения температур -- -.

d7

d L

Затем вычислительный блок 12 производит расчет градиента температур в зоне кристаллизации и выдает соответствующий сигнал на вторичный прибор 15 градиента температур в металле, шкала которого отградуирована в С/мм.

После измерения градиента температур в металле (для повышения достоверности производят несколько циклов измерения) выключают механизм 7 возвратно-поступательного движения до следующих измерений.

1300310

Составитель В.Копаев

Редактор К.Волощук Техред И.Попович Корректор А. Тяско

Заказ 1141/40 Тираж 777 Подписное

ВНцЯПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 формула изобретения

Устройство для измерения температуры расплава преимущественно в тигле по авт. св. 11 932284, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 5 расширения функциональных возможностей и повышения эффективности контроля, в него введены датчик скорости перемещения индуктора, соединенный .с механизмом перемещения индуктора, 10 механизм возвратно-поступательного перемещения подвижного контакта, . датчик скорости перемещения подвижного контакта, вычислительный блок и вторичный измерительный прибор градиента температуры, причем на вход вычислительного блока подключены электроды, датчик скорости перемещения индуктора и датчик скорости перемещения подвижного контакта, а выход вычислительного блока соединен с вторичными измерительными приборами температуры и градиента температуры.