本發(fā)明屬于高溫共聚焦領(lǐng)域，涉及一種高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐及其溫度測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

在冶金、硅酸鹽、化工、醫(yī)藥等行業(yè)中，由于要經(jīng)常使用不同地方和不同時(shí)期的原輔材料，采用不同的控溫制度使生產(chǎn)及設(shè)備順行、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)、節(jié)約能源等，常常需要知道生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的熔化溫度及結(jié)晶溫度。一般這些物質(zhì)的熔化結(jié)晶溫度采用熱絲法進(jìn)行測(cè)量，但這種加熱元件和被測(cè)物體接觸的測(cè)量方式存在以下問(wèn)題：第一點(diǎn)是測(cè)溫不準(zhǔn)，因?yàn)樗募訜嵩犭娕纪瑫r(shí)作為測(cè)溫元件，加熱段的電流會(huì)影響到測(cè)溫信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)溫不準(zhǔn)確；第二點(diǎn)是每次測(cè)量只能加裝不到1克的物料，達(dá)不到需要大劑量觀察物料熔化結(jié)晶的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種能準(zhǔn)確測(cè)溫的高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐及其溫度測(cè)定裝置。

本發(fā)明可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐，包括密閉的爐體，爐體通過(guò)一隔板分為上爐體和下?tīng)t體，所述上爐體的內(nèi)腔呈橢圓形，所述下?tīng)t體中安裝有鹵素?zé)襞荩u素?zé)襞莸纳隙舜┻^(guò)隔板并伸入上爐體的內(nèi)腔，所述鹵素?zé)襞莸陌l(fā)光中心位于上爐體橢圓形內(nèi)腔的一個(gè)焦點(diǎn)上，所述上爐體上設(shè)有供剛玉支撐桿通過(guò)的讓位孔，用于安裝坩堝和熱電偶，所述上爐體上設(shè)有用于觀察坩堝的觀察口，觀察口上嵌設(shè)有透明蓋。

優(yōu)選地，所述上爐體上開(kāi)設(shè)有環(huán)形孔，形成第一冷卻水箱，所述上爐體上連接有與第一冷卻水箱連通的第一進(jìn)水管和第一出水管。

優(yōu)選地，所述第一進(jìn)水管位于第一出水管的下方。

優(yōu)選地，所述鹵素?zé)襞萃ㄟ^(guò)一燈座安裝在下?tīng)t體中，燈座上安裝有第二冷卻水箱，所述下?tīng)t體上設(shè)有與第二冷卻水箱連通的第二進(jìn)水管和第二出水管。

優(yōu)選地，所述下?tīng)t體上設(shè)有進(jìn)氣管，所述上爐體上設(shè)有出氣管。

優(yōu)選地，所述上爐體的內(nèi)腔表面鍍有一層黃金。

優(yōu)選地，所述觀察口上設(shè)有一u型槽，用于取放透明蓋。

一種上述的高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐的溫度測(cè)定裝置，所述上爐體的讓位孔中安裝剛玉支撐桿，所述剛玉支撐桿上安裝坩堝和熱電偶，所述坩堝位于上爐體橢圓形內(nèi)腔的另一個(gè)焦點(diǎn)上，還包括與熱電偶電連接的電氣儀表，用于顯示坩堝中物料的溫度，在所述上爐體的上方安裝有顯微鏡，顯微鏡的成像位置安裝有ccd攝像機(jī)，ccd攝像機(jī)與一計(jì)算機(jī)電連接。

優(yōu)選地，還包括底座，底座上立設(shè)有支撐柱，支撐柱上設(shè)有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)上安裝有固定座，固定座上設(shè)有一可水平擺動(dòng)的擺臂，所述顯微鏡安裝在所述擺臂上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果：

1.本發(fā)明中的熱電偶僅作為測(cè)溫元件，使得其測(cè)量的溫度更準(zhǔn)確；

2.本發(fā)明采用鹵素?zé)襞葑鳛榧訜嵩?，將上爐體的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為橢圓形，利用橢圓焦點(diǎn)對(duì)稱的性質(zhì)，將作為加熱元件的鹵素?zé)襞莺头胖梦锪系嫩釄宸謩e置于該上爐體橢圓形內(nèi)腔的兩個(gè)焦點(diǎn)上，這樣鹵素?zé)襞莸墓饩€可以快速全部地聚焦在坩堝的物料上，實(shí)現(xiàn)了加熱元件和物料以非接觸的方式快速升溫；

3.本發(fā)明在上爐體的內(nèi)腔表面鍍有一層黃金，提高了上爐體橢圓形內(nèi)腔的反光率，進(jìn)一步提高了升溫速度；

4.本發(fā)明在上爐體上開(kāi)設(shè)有環(huán)形孔，形成第一冷卻水箱，上爐體上連接有與第一冷卻水箱連通的第一進(jìn)水管和第一出水管，燈座上安裝有第二冷卻水箱，下?tīng)t體上設(shè)有與第二冷卻水箱連通的第二進(jìn)水管和第二出水管，通過(guò)向第一冷卻水箱和第二冷卻水箱中注入循環(huán)水可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上爐體和燈座的快速降溫；

5.本發(fā)明中爐體完全密封，在下?tīng)t體上設(shè)有進(jìn)氣管，上爐體上設(shè)有出氣管，可以通過(guò)進(jìn)氣管和出氣管抽真空、通氣體，滿足了特殊實(shí)驗(yàn)的需求；

6.本發(fā)明中觀察口上設(shè)有用于取放透明蓋的u型槽，可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取走透明蓋并向坩堝里添加物料，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)實(shí)時(shí)觀測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視示意圖；

圖3是本發(fā)明高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐的溫度測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記

1為爐體，101為隔板，2為上爐體，201為觀察口，2011為u型槽，3為下?tīng)t體，4為鹵素?zé)襞荩?為剛玉支撐桿，6為讓位孔，7為坩堝，8為熱電偶，9為透明蓋，10為第一冷卻水箱，11為第一進(jìn)水管，12為第一出水管，13為燈座，14為第二冷卻水箱，15為第二進(jìn)水管，16為第二出水管，17為進(jìn)氣管，18為出氣管，19為電氣儀表，20為顯微鏡，21為ccd攝像機(jī)，22為計(jì)算機(jī)，23為底座，24為支撐柱，25為升降機(jī)構(gòu)，26為固定座，27為擺臂。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1-圖2，高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐的一種實(shí)施例，包括密閉的爐體1，爐體1通過(guò)一隔板101分為上爐體2和下?tīng)t體3，上爐體2的內(nèi)腔呈橢圓形，下?tīng)t體3中安裝有鹵素?zé)襞?，鹵素?zé)襞?的上端穿過(guò)隔板101并伸入上爐體2的內(nèi)腔，鹵素?zé)襞?的發(fā)光中心位于上爐體2橢圓形內(nèi)腔的一個(gè)焦點(diǎn)上，上爐體2上設(shè)有供剛玉支撐桿5通過(guò)的讓位孔6，用于安裝坩堝7和熱電偶8，上爐體2上設(shè)有用于觀察坩堝7的觀察口201，觀察口201上嵌設(shè)有透明蓋9。本實(shí)施例中，透明蓋9為石英玻璃蓋。

上爐體2上開(kāi)設(shè)有環(huán)形孔，形成第一冷卻水箱10，上爐體2上連接有與第一冷卻水箱10連通的第一進(jìn)水管11和第一出水管12。

第一進(jìn)水管11位于第一出水管12的下方。利于提高上爐體2的冷卻效果。

鹵素?zé)襞?通過(guò)一燈座13安裝在下?tīng)t體3中，燈座13上安裝有第二冷卻水箱14，下?tīng)t體3上設(shè)有與第二冷卻水箱14連通的第二進(jìn)水管15和第二出水管16。本實(shí)施例中，第二進(jìn)水管15和第二出水管16并列設(shè)置在下?tīng)t體3的側(cè)壁上。

下?tīng)t體3上設(shè)有進(jìn)氣管17，上爐體2上設(shè)有出氣管18。

上爐體2的內(nèi)腔表面鍍有一層黃金。

觀察口201上設(shè)有一u型槽2011，用于取放透明蓋9。

參見(jiàn)圖3，上述的高溫共聚焦熔化結(jié)晶爐的溫度測(cè)定裝置，上爐體2的讓位孔6中安裝剛玉支撐桿5，剛玉支撐桿5上安裝坩堝7和熱電偶8，熱電偶8與坩堝7的底部接觸，坩堝7位于上爐體橢圓形內(nèi)腔的另一個(gè)焦點(diǎn)上，還包括與熱電偶8電連接的電氣儀表19，用于顯示坩堝7中物料的溫度，在上爐體2的上方安裝有顯微鏡20，顯微鏡20的成像位置安裝有ccd攝像機(jī)21，ccd攝像機(jī)21與一計(jì)算機(jī)22電連接。本實(shí)施例采用1000萬(wàn)像素ccd攝像機(jī)21，它可以實(shí)現(xiàn)最快60幀/秒的高速掃描，最大保存圖像可達(dá)3584*2746像素，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)整色度、飽和度、亮度、對(duì)比度、曝光時(shí)間等參數(shù)，保證實(shí)時(shí)圖像清晰可靠。

還包括底座23，底座23上立設(shè)有支撐柱24，支撐柱24上設(shè)有升降機(jī)構(gòu)25，升降機(jī)構(gòu)25上安裝有固定座26，固定座26上設(shè)有一可水平擺動(dòng)的擺臂27，顯微鏡20安裝在擺臂27上。實(shí)現(xiàn)了顯微鏡20在上下方向和水平方向的自由移動(dòng)，提高了實(shí)驗(yàn)效率。

工作過(guò)程如下：

首先，點(diǎn)亮鹵素?zé)襞?，上爐體2橢圓形內(nèi)腔中的光線聚焦在坩堝7中的物料上，熱電偶8將坩堝7底部的實(shí)時(shí)溫度顯示在電氣儀表19上，利用顯微鏡30透過(guò)觀察口201的透明蓋9來(lái)觀察坩堝7中的物料，并將圖像經(jīng)ccd攝像機(jī)21投射在計(jì)算機(jī)21上進(jìn)行放大觀察，觀察到物料熔化和結(jié)晶時(shí)記錄電氣儀表19的溫度數(shù)值，完成溫度的測(cè)定，通過(guò)向第一冷卻水箱10和第二冷卻水箱14中注入循環(huán)水對(duì)上爐體2和燈座13快速降溫。

需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。