[发明专利]一种位移测温法

说明书

技术领域

本发明属于温度检测领域，尤其涉及一种位移测温法。

背景技术

近年来人工合成晶体实验技术迅速发展，成功地合成了大量重要的晶体材料，如激光材料、半导体材料、磁性材料、人造宝石以及其它多种现代科技所要求的具有特种功能的晶体材料。当前人工合成晶体已成为工业发展主要支柱的材料科学中一个重要组成部分。人工合成晶体的主要途径是从溶液中培养和在高温高压下通过同质多像的转变来制备(如用石墨制备金刚石)等，制备方法有多种。影响晶体生长有诸多因素，比如温度分布（温场）、气氛、组分浓度分布、压力、溶液/熔体的流动、生长速度等。

其中温度是影响晶体是否生长或质量好坏的重要因素之一，因此控制合适的温度非常重要，如何检测到所需要温度也是目前考虑的问题，尤其是某些特定位置温度的检测，如在底部籽晶法的晶体生长中，籽晶处温度由于无法直接观察，难以准确测量，对生产科研均带来很大的不便。

还有一些如陶瓷的高温烧结炉，一些金属冶炼加工设备中的一些位置需要测温，却会受到较强的气流，液流影响，导致测温不准。或是一些复杂机械，设备中由于遮挡或是要照顾运动机构等，也会导致难以用一般常见方法测温。

现在比较多的检测方法是使用红外光谱类和热偶类手段测温。但是由于测量点所处环境和测量设备的种种限制，往往面临高温下难以准确，稳定测量温度的问题。比如红外和光谱测温对于无法直接观察的位置无法测温，而热偶测温对于高温下氧化还原气氛非常敏感、容易损坏，从而在精度和稳定性上难以满足需求。

比如常用退火炉和一些加热设备,由于加热的内腔体存在一定空间,这个空间内由于加热器的分布,会在不同地方产生温度差，热偶探头所处温度往往不等于所定测温点的温度，甚至可能相去甚远。而其中测温热偶尤其是高温热偶,不但精度和使用寿命及可靠性有限,尤其是难以精确测定一些探头难以到达,甚至由于炉内气氛，比如较强碳气氛侵蚀导致无法使用一些测温热偶，就更无从测定所定测温点的温度了。

 

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种位移测温法，此方法准确，稳定地判断不可见位置的温度是否达到某一特定温度值，以此确定下步的操作步骤如何进行，比如降温或升温，可测量难以直接观察到的位置的温度情况，判断明显，不受温度过高，环境氧化还原气氛，光谱等影响干扰，实施简便稳定，不需要任何昂贵的测温设备器件。

解决以上技术问题的本发明中的一种位移测温法，其特征在于：包含以下步骤：

（1）装炉时按照要求确定测温物的测温点，将装炉结构做出相应调整，使测温点处具有固定物和位移物，并安装好固定物和位移物；在不同的系统中使用该方法也会有相应不同的结构；

（2）根据测温物熔点确定测温点的估算温度；

（3）按照实际要求使炉中温度升高，当温度接近估算温度50~200℃时，观察位移物相对于固定物是否移动；

（4）若位移物没有移动，继续加热升温；若位移物移动则暂停升温，制定参数，以此确定相应的下一步工艺。

所述观察有眼睛直接观察，也可通过信号的传递和转换等间接观察来实现。

固定物、测温物和位移物可以是一个，也可以是两个或两个以上，满足相应的测温需求。固定物，测温物的大小和材料选择，位移物位移的方式和距离，均要根据具体需求做出选择和调整。

    本发明中利用测温物限制位移物相对于固定物或其它参照物的位移，当测温物到达一定温度(如X℃)后无法再限制位移物,位移物发生位移。再通过直接或间接地观察位移物相对于固定物或其它参照物的位移,来判定测温物所处位置温度达到该温度(X℃)。

不论固定物、位移物和测温物的数量、材料、结构、受力及限制方式，所处环境，位移方式及大小，直接观察位移还是通过设备、信号传递、转换等任意间接方式观察位移，或其它材料结构等的更替，只要符合以上，均为本技术保护范围。

本发明中的检测方法可应用于人工晶体生长过程中难测温位置的测温，也可应用于诸如陶瓷烧结，热处理，材料冶炼，加工，化学合成等大多数生产试验中必须测定一些位置温度，尤其是测定该点是否到达所要求温度，却又难以用光谱测温,热偶探头等常规手段直接测量的各种科研试验和生产之中。

 

附图说明

   图1为本发明中实施例1中的结构示意图

  图2为本发明中实施例2中的结构示意图

  图3为本发明中实施例3中的结构示意图

  图4为本发明中实施例4中的结构示意图