本實用新型屬于高溫共聚焦領域，涉及一種高溫共聚焦熔化結晶爐及其溫度測定裝置。

背景技術：

在冶金、硅酸鹽、化工、醫(yī)藥等行業(yè)中，由于要經常使用不同地方和不同時期的原輔材料，采用不同的控溫制度使生產及設備順行、產品質量達標、節(jié)約能源等，常常需要知道生產過程中各種物質的熔化溫度及結晶溫度。一般這些物質的熔化結晶溫度采用熱絲法進行測量，但這種加熱元件和被測物體接觸的測量方式存在以下問題：第一點是測溫不準，因為它的加熱元件熱電偶同時作為測溫元件，加熱段的電流會影響到測溫信號，導致測溫不準確；第二點是每次測量只能加裝不到1克的物料，達不到需要大劑量觀察物料熔化結晶的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種能準確測溫的高溫共聚焦熔化結晶爐及其溫度測定裝置。

本實用新型可通過以下技術方案實現(xiàn)：一種高溫共聚焦熔化結晶爐，包括密閉的爐體，爐體通過一隔板分為上爐體和下爐體，所述上爐體的內腔呈橢圓形，所述下爐體中安裝有鹵素燈泡，鹵素燈泡的上端穿過隔板并伸入上爐體的內腔，所述鹵素燈泡的發(fā)光中心位于上爐體橢圓形內腔的一個焦點上，所述上爐體上設有供剛玉支撐桿通過的讓位孔，用于安裝坩堝和熱電偶，所述上爐體上設有用于觀察坩堝的觀察口，觀察口上嵌設有透明蓋。

優(yōu)選地，所述上爐體上開設有環(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水管和第一出水管。

優(yōu)選地，所述第一進水管位于第一出水管的下方。

優(yōu)選地，所述鹵素燈泡通過一燈座安裝在下爐體中，燈座上安裝有第二冷卻水箱，所述下爐體上設有與第二冷卻水箱連通的第二進水管和第二出水管。

優(yōu)選地，所述下爐體上設有進氣管，所述上爐體上設有出氣管。

優(yōu)選地，所述上爐體的內腔表面鍍有一層黃金。

優(yōu)選地，所述觀察口上設有一U型槽，用于取放透明蓋。

一種上述的高溫共聚焦熔化結晶爐的溫度測定裝置，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腔的另一個焦點上，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，CCD攝像機與一計算機電連接。

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

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型有以下有益效果：

1.本實用新型中的熱電偶僅作為測溫元件，使得其測量的溫度更準確；

2.本實用新型采用鹵素燈泡作為加熱元件，將上爐體的內腔設計為橢圓形，利用橢圓焦點對稱的性質，將作為加熱元件的鹵素燈泡和放置物料的坩堝分別置于該上爐體橢圓形內腔的兩個焦點上，這樣鹵素燈泡的光線可以快速全部地聚焦在坩堝的物料上，實現(xiàn)了加熱元件和物料以非接觸的方式快速升溫；

3.本實用新型在上爐體的內腔表面鍍有一層黃金，提高了上爐體橢圓形內腔的反光率，進一步提高了升溫速度；

4.本實用新型在上爐體上開設有環(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水管和第一出水管，燈座上安裝有第二冷卻水箱，下爐體上設有與第二冷卻水箱連通的第二進水管和第二出水管，通過向第一冷卻水箱和第二冷卻水箱中注入循環(huán)水可以實現(xiàn)對上爐體和燈座的快速降溫；

5.本實用新型中爐體完全密封，在下爐體上設有進氣管，上爐體上設有出氣管，可以通過進氣管和出氣管抽真空、通氣體，滿足了特殊實驗的需求；

6.本實用新型中觀察口上設有用于取放透明蓋的U型槽，可以在實驗過程中取走透明蓋并向坩堝里添加物料，實現(xiàn)了連續(xù)實時觀測。

附圖說明

圖1是本實用新型高溫共聚焦熔化結晶爐的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視示意圖；

圖3是本實用新型高溫共聚焦熔化結晶爐的溫度測定裝置的結構示意圖。

附圖標記

1為爐體，101為隔板，2為上爐體，201為觀察口，2011為U型槽，3為下爐體，4為鹵素燈泡，5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為第二進水管，16為第二出水管，17為進氣管，18為出氣管，19為電氣儀表，20為顯微鏡，21為CCD攝像機，22為計算機，23為底座，24為支撐柱，25為升降機構，26為固定座，27為擺臂。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細說明。

參見圖1-圖2，高溫共聚焦熔化結晶爐的一種實施例，包括密閉的爐體1，爐體1通過一隔板101分為上爐體2和下爐體3，上爐體2的內腔呈橢圓形，下爐體3中安裝有鹵素燈泡4，鹵素燈泡4的上端穿過隔板101并伸入上爐體2的內腔，鹵素燈泡4的發(fā)光中心位于上爐體2橢圓形內腔的一個焦點上，上爐體2上設有供剛玉支撐桿5通過的讓位孔6，用于安裝坩堝7和熱電偶8，上爐體2上設有用于觀察坩堝7的觀察口201，觀察口201上嵌設有透明蓋9。本實施例中，透明蓋9為石英玻璃蓋。

上爐體2上開設有環(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連通的第一進水管11和第一出水管12。

第一進水管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。

鹵素燈泡4通過一燈座13安裝在下爐體3中，燈座13上安裝有第二冷卻水箱14，下爐體3上設有與第二冷卻水箱14連通的第二進水管15和第二出水管16。本實施例中，第二進水管15和第二出水管16并列設置在下爐體3的側壁上。

下爐體3上設有進氣管17，上爐體2上設有出氣管18。

上爐體2的內腔表面鍍有一層黃金。

觀察口201上設有一U型槽2011，用于取放透明蓋9。

參見圖3，上述的高溫共聚焦熔化結晶爐的溫度測定裝置，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腔的另一個焦點上，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21，CCD攝像機21與一計算機22電連接。本實施例采用1000萬像素CCD攝像機21，它可以實現(xiàn)最快60幀/秒的高速掃描，最大保存圖像可達3584*2746像素，可以實現(xiàn)自動/手動調整色度、飽和度、亮度、對比度、曝光時間等參數(shù)，保證實時圖像清晰可靠。

還包括底座23，底座23上立設有支撐柱24，支撐柱24上設有升降機構25，升降機構25上安裝有固定座26，固定座26上設有一可水平擺動的擺臂27，顯微鏡20安裝在擺臂27上。實現(xiàn)了顯微鏡20在上下方向和水平方向的自由移動，提高了實驗效率。

工作過程如下：

首先，點亮鹵素燈泡4，上爐體2橢圓形內腔中的光線聚焦在坩堝7中的物料上，熱電偶8將坩堝7底部的實時溫度顯示在電氣儀表19上，利用顯微鏡30透過觀察口201的透明蓋9來觀察坩堝7中的物料，并將圖像經CCD攝像機21投射在計算機21上進行放大觀察，觀察到物料熔化和結晶時記錄電氣儀表19的溫度數(shù)值，完成溫度的測定，通過向第一冷卻水箱10和第二冷卻水箱14中注入循環(huán)水對上爐體2和燈座13快速降溫。

需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。



技術特征：

1.一種高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：包括密閉的爐體，爐體通過一隔板分為上爐體和下爐體，所述上爐體的內腔呈橢圓形，所述下爐體中安裝有鹵素燈泡，鹵素燈泡的上端穿過隔板并伸入上爐體的內腔，所述鹵素燈泡的發(fā)光中心位于上爐體橢圓形內腔的一個焦點上，所述上爐體上設有供剛玉支撐桿通過的讓位孔，用于安裝坩堝和熱電偶，所述上爐體上設有用于觀察坩堝的觀察口，觀察口上嵌設有透明蓋。

2.根據(jù)權利要求1所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述上爐體上開設有環(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水管和第一出水管。

3.根據(jù)權利要求2所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述第一進水管位于第一出水管的下方。

4.根據(jù)權利要求1所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述鹵素燈泡通過一燈座安裝在下爐體中，燈座上安裝有第二冷卻水箱，所述下爐體上設有與第二冷卻水箱連通的第二進水管和第二出水管。

5.根據(jù)權利要求1所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述下爐體上設有進氣管，所述上爐體上設有出氣管。

6.根據(jù)權利要求1所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述上爐體的內腔表面鍍有一層黃金。

7.根據(jù)權利要求1所述的高溫共聚焦熔化結晶爐，其特征在于：所述觀察口上設有一U型槽，用于取放透明蓋。

8.一種權利要求1至7任一所述的高溫共聚焦熔化結晶爐的溫度測定裝置，其特征在于：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腔的另一個焦點上，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，CCD攝像機與一計算機電連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的高溫共聚焦熔化結晶爐的溫度測定裝置，其特征在于：還包括底座，底座上立設有支撐柱，支撐柱上設有升降機構，升降機構上安裝有固定座，固定座上設有一可水平擺動的擺臂，所述顯微鏡安裝在所述擺臂上。

技術總結

本實用新型公開了一種能準確測溫的高溫共聚焦熔化結晶爐及其溫度測定裝置，屬于高溫共聚焦領域。它包括密閉的爐體，爐體通過一隔板分為上爐體和下爐體，所述上爐體的內腔呈橢圓形，所述下爐體中安裝有鹵素燈泡，鹵素燈泡的上端穿過隔板并伸入上爐體的內腔，所述鹵素燈泡的發(fā)光中心位于上爐體橢圓形內腔的一個焦點上，所述上爐體上設有供剛玉支撐桿通過的讓位孔，用于安裝坩堝和熱電偶，所述上爐體上設有用于觀察坩堝的觀察口，觀察口上嵌設有透明蓋。本實用新型將作為加熱元件的鹵素燈泡和放置物料的坩堝分別置于該上爐體橢圓形內腔的兩個焦點上，實現(xiàn)了加熱元件和物料以非接觸的方式快速升溫。

技術研發(fā)人員：施金良;賈碧;宋樂鵬;張亞軍;王華斌;許弟建;吳云君

受保護的技術使用者：重慶科技學院

文檔號碼：201721083887

技術研發(fā)日：2017.08.28

技術公布日：2018.03.13