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一种可测量硅芯直径的硅芯炉

2020-11-07 23:51:48

  一种可测量硅芯直径的硅芯炉

  技术领域

  本实用新型涉及硅芯测量技术领域,具体领域为一种可测量硅芯直径的硅芯炉。

  背景技术

  硅芯是光伏行业上游中的改良西门子法还原炉所用的晶种,主要用于高纯原生多晶硅的生产。目前,硅芯的制备方式主要有硅芯炉生长法和晶体直拉生产法。其中,硅芯炉是最早生产硅芯的专用设备,在惰性气氛下,将原生多晶硅棒局部熔化后,将带有籽晶的籽晶轴插入到熔化的原生多晶硅料中,逐步提升籽晶轴,进行引晶,待达到设定的直径后,连带熔化的原生多晶硅料上升,熔化的多晶硅料拉晶上升时温度降低并长晶形成硅芯棒。晶体直拉法使用直拉单晶炉进行生产,首先拉制出多晶硅/单晶硅芯棒,再通过线锯将芯棒切成目标尺寸的硅芯。

  目前,在利用硅芯炉制备硅芯过程中,由于无法测量其直径,从而在生产过程中,很难发现硅芯棒的直径不符合标准,从而影响后序硅芯的品质。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种可测量硅芯直径的硅芯炉,以解决上述背景技术中提出在利用硅芯炉制备硅芯过程中,由于无法测量其直径,从而在生产过程中,很难发现硅芯棒的直径不符合标准,从而影响后序硅芯品质的问题。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种可测量硅芯直径的硅芯炉,包括炉体,所述炉体的端壁设有若干个硅芯出料口,若干个所述硅芯出料口呈圆周排布,所述炉体的端壁且位于若干个所述硅芯出料口之间设有箱体,所述箱体的内表面中间位置固定安装有座体,所述座体的侧壁设有若干个与硅芯出料口相对应的压力传感器,所述压力传感器与外设的计算机电性连接,所述箱体的侧壁贯穿有若干个与压力传感器相对应的滑孔,所述滑孔内滑动连接有压杆,所述压杆位于箱体内部的一端连接有减缓对压力传感器冲击的缓冲杆件,所述压杆位于箱体外部的一端固定连接有第一限位槽体,所述炉体的端壁上且靠近硅芯出料口的位置设有调节组件,所述调节组件的调节端上铰接有第二限位槽体,硅芯从第一限位槽体与第二限位槽体之间穿过,所述压杆上套接有主弹簧,所述主弹簧的一端固定安装在第一限位槽体上,所述主弹簧的另一端固定安装在箱体的外侧壁上。

  优选的,所述缓冲杆件包括缓冲杆和副弹簧,所述压杆位于箱体内部的一端设有缓冲腔,所述副弹簧设置在缓冲腔内,所述缓冲杆的一端滑动连接在缓冲腔内且贴合在副弹簧的一端,所述缓冲杆的另一端与压力传感器相对设置。

  优选的,所述调节组件包括调节座体和螺纹杆,所述调节座体设置在炉体的端壁上,所述调节座体的侧壁设有螺纹孔,所述螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内,所述螺纹杆靠近硅芯出料口的一端与第二限位槽体的外侧壁铰接连接。

  优选的,所述螺纹杆的另一端固定连接有柄体。

  优选的,所述第一限位槽体与第二限位槽体均呈半圆环形状。

  优选的,所述第一限位槽体与第二限位槽体组合后的圆心与硅芯出料口的圆心重合。

  优选的,所述箱体的外表面设有开口,所述开口镶嵌有玻璃窗。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:一种可测量硅芯直径的硅芯炉,硅芯棒滑动在两限位槽体之间,通过调节座体和螺纹杆的配合设置,可调节第二限位槽体与第一限位槽体之间的距离,根据设定的硅芯棒直径调节两槽体之间的距离,通过缓冲杆和副弹簧的配合设置,可减缓对压力传感器的冲击,同时可根据缓冲杆对压力传感器的顶压压力值确定硅芯棒直径的变换,同时根据压力值的换算也可得到具体的直径变化大小,通过主弹簧,可防止硅芯棒直径突然变大,减缓对压力传感器突然的冲击,本实用新型可在生产过程中,测量出某段硅芯棒的直径变化,当其中有的位置不符合标准时,可对炉体内的生产装置调节,生产出符合标准的硅芯棒,防止对硅芯棒切割后得到的硅芯品质出现问题。

  附图说明

  图1为本实用新型的主视且剖视结构示意图;

  图2为图1中A处放大结构示意图;

  图3为图1中B处放大结构示意图;

  图4为本实用新型的主视结构示意图。

  图中:1-炉体、2-硅芯出料口、3-箱体、4-座体、5-压力传感器、6-压杆、7-第一限位槽体、8-第二限位槽体、9-主弹簧、10-缓冲杆、11-副弹簧、12-调节座体、13-螺纹杆、14-玻璃窗。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:一种可测量硅芯直径的硅芯炉,包括炉体1,所述炉体1的端壁设有若干个硅芯出料口2,若干个所述硅芯出料口2呈圆周排布,所述炉体1的端壁且位于若干个所述硅芯出料口2之间设有箱体3,所述箱体3的内表面中间位置固定安装有座体4,箱体3和座体4的表面均呈圆形状,所述座体4的侧壁设有若干个与硅芯出料口2相对应的压力传感器5,所述压力传感器5与外设的计算机电性连接,通过计算机可观察到具体的压力值,所述箱体3的侧壁贯穿有若干个与压力传感器5相对应的滑孔,所述滑孔内滑动连接有压杆6,所述压杆6位于箱体3内部的一端连接有减缓对压力传感器5冲击的缓冲杆件,所述压杆6位于箱体3外部的一端固定连接有第一限位槽体7,所述炉体1的端壁上且靠近硅芯出料口2的位置设有调节组件,所述调节组件的调节端上铰接有第二限位槽体8,硅芯从第一限位槽体7与第二限位槽体8之间穿过,所述压杆6上套接有主弹簧9,所述主弹簧9的一端固定安装在第一限位槽体7上,所述主弹簧9的另一端固定安装在箱体3的外侧壁上,通过主弹簧9,可防止硅芯棒直径突然变大,减缓对压力传感器5突然的冲击。

  具体而言,所述缓冲杆件包括缓冲杆10和副弹簧11,所述压杆6位于箱体3内部的一端设有缓冲腔,所述副弹簧11设置在缓冲腔内,所述缓冲杆10的一端滑动连接在缓冲腔内且贴合在副弹簧11的一端,所述缓冲杆10的另一端与压力传感器5相对设置,通过缓冲杆10和副弹簧11的配合设置,可减缓对压力传感器5的冲击,同时可根据缓冲杆10对压力传感器5的顶压压力值确定硅芯棒直径的变换,同时根据压力值的换算也可得到具体的直径变化大小。

  具体而言,所述调节组件包括调节座体12和螺纹杆13,所述调节座体12设置在炉体1的端壁上,所述调节座体12的侧壁设有螺纹孔,所述螺纹杆13螺纹连接在螺纹孔内,所述螺纹杆13靠近硅芯出料口2的一端与第二限位槽体8的外侧壁铰接连接,通过调节座体12和螺纹杆13的配合设置,可调节第二限位槽体8与第一限位槽体7之间的距离,根据设定的硅芯棒直径调节两槽体之间的距离。

  具体而言,所述螺纹杆13的另一端固定连接有柄体,方便转动螺纹杆13。

  具体而言,所述第一限位槽体7与第二限位槽体8均呈半圆环形状,可与硅芯棒配合使用。

  具体而言,所述第一限位槽体7与第二限位槽体8组合后的圆心与硅芯出料口2的圆心重合,提高其直径测量的精度。

  具体而言,所述箱体3的外表面设有开口,所述开口镶嵌有玻璃窗14,通过玻璃窗14可观察箱体3内的具体情况,可及时观察压力传感器5的好坏。

  工作原理:本实用新型中通过第一限位槽体7和第二限位槽体8的配合设置,可将炉体1内制造的硅芯棒拉出硅芯出料口2后,滑动在两限位槽体之间,通过调节座体12和螺纹杆13的配合设置,可调节第二限位槽体8与第一限位槽体7之间的距离,根据设定的硅芯棒直径调节两槽体之间的距离,通过缓冲杆10和副弹簧11的配合设置,可减缓对压力传感器5的冲击,同时可根据缓冲杆10对压力传感器5的顶压压力值确定硅芯棒直径的变换,当压力值变大时,其这段的直径大于标准值,当压力值变小时,其这段的直径小于标准值,通过计算机观察压力传感器5传回的数值,一旦压力值变化过大时,应该及时调节炉体1内的生成装置,使硅芯棒的直径恢复到标准值,同时根据压力值的换算也可得到具体的直径变化大小,通过主弹簧9,可防止硅芯棒直径突然变大,减缓对压力传感器5突然的冲击,本实用新型可在生产过程中,测量出某段硅芯棒的直径变化,当其中有的位置不符合标准时,可对炉体1内的生产装置调节,生产出符合标准的硅芯棒,防止对硅芯棒切割后得到的硅芯品质出现问题。

  在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

  尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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