专利名称：一种还原炉红外高温计标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及还原炉的硅芯测温技术，特别是一种可以完成温度的自动控制的 还原炉红外高温计标定装置。
背景技术：
红外测温是一种非接触式的温度检测技术，其基本原理为通过检测被测物体发出 的红外辐射能量得到被测物体的表面温度，红外高温计的精度为士0. 5%。热电偶是一种传 统的温度检测技术，在各种领域都有着广泛的应用，根据仪表的选材和制造不同，可以达到 很高的精度，热电偶的测量精度可达士0. 25%。目前的多晶硅还原炉是采用红外高温计对炉内的硅芯表面温度进行非接触式测 量，由于炉内的环境复杂，许多使用者都对所测温度存在疑虑。
实用新型内容本实用新型针对目前还原炉红外测温结果波动问题以及对测温结果的疑虑提出 了一种还原 炉红外高温计标定装置，使用热电偶测量标定，进而评估红外高温计的测量精 度，希望可得到可控范围的相对误差值，以便规范将来的温度控制。本实用新型的技术方案如下一种还原炉红外高温计标定装置，其特征在于包括热电偶测温元件和位于还原 炉外的显示仪表；所述热电偶测温元件包括内层金属管，内层金属管的头端通过石墨绳缠 绕固定在硅芯表面，内层金属管的中间部分位于硅芯和还原炉壁之间，内层金属管的末端 与接线盒内的补偿导线连接，补偿导线与显示仪表连接。内层金属管的末端外部设置有保护管，保护管包括套接于内层金属管末端外部用 于防止接地的刚玉管和套接于刚玉管外部的外层金属保护管。接线盒的外壳为胶木。所述显示仪表和热电偶测温元件形成的串联电路上设置有有高压接触器。本实用新型的有益效果如下本实用新型是在采用红外高温计测量硅芯的表面温度的同时采用精度为 士0. 25%的热电偶对硅芯表面温度进行接触式测量，通过在现场和控制室同时记录分别得 到两组实时测量数据，再将红外高温计的测量值和热电偶的测量值进行实时比较得到偏差 范围；然后按照偏差范围调整红外高温计所提供的的信号补偿进行修正，使红外高温计反 映出炉内的真实情况，从而精确地进行温度控制，以便实现还原炉的自动运行；将热电偶测温元件固定在硅芯表面，将测量信号引出送至炉外显示仪表进行读取 数据，再将读取的数据和高温计的显示数据进行比较分析；用于还原炉的红外高温计的补偿信号是由外部输入的，可以根据需要进行调整， 在本方案实施中得到了高温计的测量值和热电偶的测量值之间的偏差后，通过调整高温计 的信号补偿可以按照此偏差进行修正，使高温计反映出炉内的真实情况，从而精确地进行温度控制，以便实现还原炉的自动运行。
图1为本实用新型的原理示意图图2为本实用新型的安装结构示意图图3为本实用新型所使用的热电偶结构示意图图4为本实用新型热电偶与显示仪表的电气结构示意图其中附图标记为1-热电偶元件，2-显示仪表，3-硅芯，4-还原炉壁，5-内层金属管，6-刚玉管，7-外层金属保护管，8-接线盒，9-高压接触器，10-补偿导线，11-石墨绳。
具体实施方式
一种还原炉红外高温计标定装置，包括热电偶测温元件1和位于还原炉外的显示 仪表2 ；所述热电偶测温元件1包括内层金属管5，内层金属管5的头端通过石墨绳11缠绕 固定在硅芯3表面，内层金属管5的中间部分位于硅芯3和还原炉壁4之间，内层金属管5 的末端与接线盒8内的补偿导线10连接，补偿导线10与显示仪表2连接。内层金属管5的末端外部设置有保护管，保护管包括套接于内层金属管5末端外 部的刚玉管6和套接于刚玉管6外部的外层金属保护管7。接线盒8的外壳为胶木。所述显示仪表2和热电偶测温元件1形成的串联电路上设置有有高压接触器9。本实用新型是在采用红外高温计测量硅芯3的表面温度的同时采用精度为 士0. 25%的热电偶测温元件1对硅芯3表面温度进行接触式测量，通过在现场和控制室同 时记录分别得到两组实时测量数据，再将红外高温计的测量值和热电偶测温元件1的测量 值进行实时比较得到偏差范围；然后按照偏差范围调整红外高温计所提供的的信号补偿进 行修正，使红外高温计反映出炉内的真实情况，从而精确地进行温度控制，以便实现还原炉 的自动运行。如图1所示，将热电偶测温元件1固定在硅芯3表面，将测量信号引出送至炉外显 示仪表2进行读取数据，再将读取的数据和高温计的显示数据进行比较分析。如图2所示，将3只热电偶测温元件1分别通过还原炉的3个电极口引出固定后 将热电偶测温元件1上端管壳固定在硅芯3表面，装上可拆卸的接线盒8后使用补偿导线 10接到现场显示仪表2进行显示。热电偶测温元件1的保护管一端为GH3039合金铠装管， 有一定的硬度，安装时需要注意避免碰倒硅芯3。现场安装时，可以将4个安装人员分成2组，分别于氢化还原车间8米层和5米层 实施安装。现场安装步骤1.吊开炉筒，一组人员于8米层将热电偶测温元件1通过电极孔送出还原炉底盘 至5米层，另一组人员在下方配合在保护管与炉盘接触处使用石棉缠绕至半径约等于电极 出口大小后，塞入电极口封堵并尽量固定，并做好绝缘工作；2.使用石墨绳11包裹缠绕的方式将热电偶测温元件1的一端固定在硅芯3上；3.为方便观察和使用，通过补偿导线10将仪表信号引回8米层并接好显示仪表2和接触器，盖上炉筒；4.将显示仪表3回路接触器断开，现场确认完毕后准备击穿硅芯3。如图4所示，其中K为空气断路器，KM为接触器，220V交流电源为接触器构成控制 回路，并为显示仪表2供电。安装完成后的调试方案考虑到硅芯3击穿时电压可达近3000V DC，故在仪表回 路中加装一个高压接触器9以便在击穿时先行将回路断开，避免瞬间高压将热电偶绝缘层 击穿损坏仪表以及给人员带来伤害。调试步骤1.检查电路中绝缘情况，请专业电气人员对回路和铜排之间使用摇表进行绝缘测 试，最低应达到2兆欧姆，合格后准备置换；2.使用氮气将炉内置换完毕，并保持少量的氮气流量保证炉内微正压，等待击穿 硅芯3 ；3.待硅芯3击穿电压降至400V后合上接触器，闭合测量回路进行测量；4.将现场仪表显示数值与红外测温数值进行比较，记录数据；5.对高温计的测量精度进行评估。
权利要求一种还原炉红外高温计标定装置，其特征在于包括热电偶测温元件(1)和位于还原炉外的显示仪表(2)；所述热电偶测温元件(1)包括内层金属管(5)，内层金属管(5)的头端通过石墨绳(11)缠绕固定在硅芯(3)表面，内层金属管(5)的中间部分位于硅芯(3)和还原炉壁(4)之间，内层金属管(5)的末端与接线盒(8)内的补偿导线(10)连接，补偿导线(10)与显示仪表(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种还原炉红外高温计标定装置，其特征在于内层金属管 (5)的末端外部设置有保护管，保护管包括套接于内层金属管(5)末端外部的刚玉管(6)和 套接于刚玉管(6)外部的外层金属保护管(7)。
3.根据权利要求1或2所述的一种还原炉红外高温计标定装置，其特征在于接线盒 (8)的外壳为胶木。
4.根据权利要求1或2所述的一种还原炉红外高温计标定装置，其特征在于所述显 示仪表(2)和热电偶测温元件(1)形成的串联电路上设置有有高压接触器(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种还原炉红外高温计标定装置，包括热电偶测温元件和位于还原炉外的显示仪表；热电偶测温元件包括内层金属管，金属管的头端通过石墨绳缠绕固定在硅芯表面，金属管中间部分位于硅芯和还原炉壁之间，金属管末端与接线盒内的补偿导线连接，补偿导线与显示仪表连接。本实用新型是在采用红外高温计测量硅芯表面的同时采用热电偶对硅芯表面进行接触式测量，通过在现场和控制室同时记录分别得到两组实时测量数据，再将红外高温计的测量值和热电偶的测量值进行实时比较得到偏差范围；然后按照偏差范围调整红外高温计所提供的的信号补偿进行修正，使红外高温计反映出炉内的真实情况，从而精确地进行温度控制，以便实现还原炉的自动运行。
文档编号G01J5/00GK201772929SQ201020297828
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者徐军, 邝涛, 陈少华 申请人:天威四川硅业有限责任公司