專利名稱：多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置，具體涉及西門子法生產(chǎn)多晶硅的裝置。
二背景技術(shù)：
目前，世界上生產(chǎn)多晶硅多以西門子法為主流，在生產(chǎn)過程中把按一定配比的SiHC13和氫氣通入到還原爐中，以5SiHCl3+H2 —— 2Si+2SiCl4+5HCl+SiH2Cl2為主要反應(yīng)。生成多晶硅并沉積在熾熱的硅芯表面，形成硅棒。然而實(shí)際生產(chǎn)中仍面臨以下問題在多晶硅的一個(gè)生產(chǎn)周期中，氫氣初期進(jìn)料只有幾標(biāo)方，而后期進(jìn)料能達(dá)到幾千標(biāo)方，傳統(tǒng)的流量計(jì)在保證精度的前提下量程比達(dá)不到，因此不能對(duì)初期的小流量和后期的大流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。由上式可以看出氫氣與SiHC13的配比影響著SiHC13的一次轉(zhuǎn)化率和硅實(shí)際產(chǎn)量。由于生產(chǎn)的需要在反應(yīng)的初、末期要對(duì)還原爐及管道分別進(jìn)行氮?dú)夂蜌錃庵脫Q，置換效果是根據(jù)流量和時(shí)間來(lái)判斷的，而傳統(tǒng)的同一臺(tái)流量計(jì)是不能對(duì)兩種工況下的兩種介質(zhì)的流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的。三、實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前的多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量存在的問題，而提供一種多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置。其著重解決以下問題一、擴(kuò)大量程比，實(shí)現(xiàn)對(duì)小流量和大流量的準(zhǔn)確測(cè)量。二、解決使用同一測(cè)量裝置對(duì)不同工況不同介質(zhì)難以準(zhǔn)確測(cè)量的問題。本實(shí)用新型是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置，它包括大差壓壓力變送器、小差壓壓力變送器、三閥組、溫度傳感器、流量傳感器及一套PLC系統(tǒng)構(gòu)成，其大差壓壓力變送器和小差壓壓力變送器的正負(fù)壓側(cè)通過三閥組后直接與流量傳感器的引壓口連接，全部為正接，溫度傳感器的兩路輸出分別連接到大差壓壓力變送器和小差壓壓力變送器的溫度補(bǔ)償端子。本實(shí)用新型的差壓變送器的正負(fù)壓側(cè)與流量傳感器的引壓口連接，全部為正接，數(shù)據(jù)處理上PLC系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分段采集經(jīng)過壓力和溫度補(bǔ)償后的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣流量，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)大量程比流量的測(cè)量，同時(shí)通過參數(shù)修正來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)氮?dú)饬髁康妮o助測(cè)量，并且輸出給上位機(jī)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于1、采取分段測(cè)量，配有兩個(gè)多參量微差壓變送器，小量程差壓變送器測(cè)量小流量時(shí)差壓，大量程差壓變送器測(cè)量大流量時(shí)差壓，量程比能達(dá)到100 I甚至更高，由于兩個(gè)變送器的量程不同，保證了在剛開始進(jìn)料時(shí)小流量和生產(chǎn)后期大流量都能準(zhǔn)確的測(cè)量。2、解決了同一測(cè)量裝置對(duì)不同工況不同介質(zhì)流量難以測(cè)量的問題，直接測(cè)量氫氣流量，通過參數(shù)修正后輔助測(cè)量氮?dú)饬髁?。?br> 附圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械部分剖面圖(不含PLC等電氣部分)。圖中:1----大差壓壓力變送器、2小差壓壓力變送器、3三閥組、4溫度傳感器、5――流量傳感器。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照附圖，本實(shí)用新型多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置，它包括大差壓壓力變送器1、小差壓壓力變送器2、三閥組3、溫度傳感器4、流量傳感器5及一套PLC系統(tǒng)(包括Al、AO、CPU等卡件及PLC電源)構(gòu)成，其大差壓壓力變送器I和小差壓壓力變送器2的正負(fù)壓側(cè)通過三閥組3后直接 與流量傳感器5的引壓口連接，全部為正接，溫度傳感器4的兩路輸出分別連接到大差壓壓力變送器I和小差壓壓力變送器2的溫度補(bǔ)償端子。根據(jù)差壓流量計(jì)算公式Q V = CeA/sqr (2 Δ P/ ( p )C流量系數(shù)；ε可膨脹系數(shù)A節(jié)流件開孔截面積Δ P節(jié)流裝置輸出的差壓P被測(cè)流體的密度Qv 體積流量，m3/h結(jié)合實(shí)際工況，計(jì)算可得差壓范圍O到n KPa對(duì)應(yīng)實(shí)際氫氣流量O到b標(biāo)方，對(duì)應(yīng)實(shí)際氮?dú)饬髁縊到c標(biāo)方。選用兩個(gè)多參量差壓變送器將對(duì)應(yīng)差壓范圍差分，保證測(cè)量精度大于0.25%,差分值為al KPa,同時(shí)把所用到微差壓變送器的故障報(bào)警輸出全部設(shè)定為高電流輸出。1.小差壓壓力變送器:測(cè)量精度> ±0.25%，量程O al KPa，對(duì)應(yīng)氫氣流量為:0 bl匪3/h，對(duì)應(yīng)氮?dú)饬髁縊 Cl匪3/h，輸出標(biāo)記為FT-1。2.大差壓壓力變送器:測(cè)量精度> ±0.25%，量程al n KPa，對(duì)應(yīng)氫氣流量為:bl b匪3/h，對(duì)應(yīng)氮?dú)饬髁緾l c匪3/h，輸出標(biāo)記為FT-1。3.在PLC系統(tǒng)內(nèi)對(duì)這幾路信號(hào)做下述組態(tài):FT-1為4 20mA信號(hào)，對(duì)應(yīng)的測(cè)量范圍為O bl匪3/h ；FT-2為4 20mA信號(hào)，對(duì)應(yīng)的測(cè)量范圍為bl b匪3/h ；如果:當(dāng)FT-1輸出4 20mA時(shí)，瞬時(shí)流量=FT-1 ；當(dāng)FT-2輸出4 20mA時(shí)，瞬時(shí)流量=FT-2 ；現(xiàn)場(chǎng)變送器輸出默認(rèn)為標(biāo)況下的氫氣流量標(biāo)方值，PLC系統(tǒng)根據(jù)上位機(jī)發(fā)給的指令判斷此時(shí)需要測(cè)量的介質(zhì)是氫氣還是氮?dú)?。如果此時(shí)測(cè)量的是氫氣PLC系統(tǒng)將流量值O b匪3/h直接輸出；由上述差壓流量計(jì)算公式可得，氫氣和氮?dú)庑拚禂?shù)b/c，如果測(cè)量的是氮?dú)猓琍LC系統(tǒng)將流量值O bl匪3/h根據(jù)修正系數(shù)b/c修正后輸出O Cl匪3/h。
權(quán)利要求1.一種多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置，它包括大差壓壓力變送器(I)、小差壓壓力變送器(2)、三閥組(3)、溫度傳感器(4)、流量傳感器(5)及一套PLC系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于:大差壓壓力變送器(I)和小差壓壓力變送器(2)的正負(fù)壓側(cè)通過三閥組(3)后直接與流量傳感器(5)的引壓口連接，全部為正接，溫度傳感器(4)的兩路輸出分別連接到大差壓壓力變送器 (I)和小差壓壓力變送器(2)的溫度補(bǔ)償端子。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多晶硅還原爐進(jìn)氣流量測(cè)量裝置，它包括大差壓壓力變送器、小差壓壓力變送器、三閥組、溫度傳感器、流量傳感器及一套PLC系統(tǒng)構(gòu)成，其大差壓壓力變送器和小差壓壓力變送器的正負(fù)壓側(cè)通過三閥組后直接與流量傳感器的引壓口連接，全部為正接，溫度傳感器的兩路輸出分別連接到大差壓壓力變送器和小差壓壓力變送器的溫度補(bǔ)償端子。本實(shí)用新型采取分段測(cè)量，配有兩個(gè)多參量微差壓變送器，小量程差壓變送器測(cè)量小流量時(shí)差壓，大量程差壓變送器測(cè)量大流量時(shí)差壓，量程比能達(dá)到100∶1甚至更高，由于兩個(gè)變送器的量程不同，保證了在剛開始進(jìn)料時(shí)小流量和生產(chǎn)后期大流量都能準(zhǔn)確的測(cè)量。解決了同一測(cè)量裝置對(duì)不同工況不同介質(zhì)流量難以測(cè)量的問題，直接測(cè)量氫氣流量，通過參數(shù)修正后輔助測(cè)量氮?dú)饬髁俊?br> 文檔編號(hào)G01F1/34GK202915968SQ201220640168
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者張玉泉, 劉建中, 胡俊輝, 薛濤, 李波, 葉軍, 吳偉 申請(qǐng)人:陜西天宏硅材料有限責(zé)任公司