检测石英坩埚内径的测量装置的制作方法

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1.本实用新型涉及测量装置领域，具体涉及检测石英坩埚内径的测量装置。


背景技术：

2.石英坩埚内径为石英坩埚投料成型工序的关键尺寸，同时也是检测产品符合出厂要求的重要指标，但现有内径千分尺需准确找到坩埚内径圆心方能测量，石英坩埚的圆心应用现有的测量设备没有办法准确找到，同时也不能保证内径千分尺水平测量，导致目前检测效率低，且测量不准；而且内径千分尺体积较大、质量较重，需要多人配合，浪费人力；而且有碰伤石英坩埚的风险。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种检测石英坩埚内径的测量装置。
4.本实用新型由如下技术方案实施：检测石英坩埚内径的测量装置，其包括有底座、支撑柱、第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器；
5.所述底座上固定有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定有所述第一测距传感器，所述支撑柱的底部固定有第二测距传感器，所述第一测距传感器与所述第二测距传感器上下同轴设置，所述支撑柱上还固定有与所述第二测距传感器垂直设置的所述第三测距传感器，所述第一测距传感器的轴线、所述第二测距传感器的轴线和所述第三测距传感器的轴线位于同一竖直平面内。
6.进一步的，所述底座包括水平操作台、支撑板，所述水平操作台的底端两侧分别固定有竖直设置的所述支撑板，且所述支撑板的长度方向垂直于所述第三测距传感器的长度方向，所述水平操作台的顶端固定有竖直设置的所述支撑柱，所述水平操作台上开设有与所述第二测距传感器对应设置的导通孔。
7.进一步的，所述支撑板的底端呈外凸圆弧面。
8.进一步的，所述第一测距传感器、所述第二测距传感器和所述第三测距传感器分别通过支架与所述支撑柱固定连接。
9.进一步的，所述第一测距传感器、所述第三测距传感器为超声波测距传感器。
10.进一步的，所述第二测距传感器为位移传感器。
11.进一步的，所述第一测距传感器的轴线、所述第二测距传感器的轴线与所述水平操作台的中心线位于同一竖直线上。
12.进一步的，所述水平操作台上设有水准泡。
13.进一步的，还包括有控制器，所述控制器的输入端分别与所述第一测距传感器、所述第二测距传感器和所述第三测距传感器的信号输出端电连接。
14.本实用新型的优点：通过第一测距传感器与第二测距传感器配合测量并计算出的结果与第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器配合测量并计算出的结果相互佐证，保证了石英坩埚内径测量的准确性，同时该装置结构简单，体积小，质量轻，一人即可
完成测量，节省人力，解决了在测量过程中损伤石英坩埚的问题，三个测距传感器测量的数值直接带入公式，即可确定石英坩埚的内径值，工作效率高，方便操作，适用性强。
附图说明：
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为该实用新型的结构示意图；
17.图2为该实用新型使用状态示意图；
18.图中：底座1、水平操作台11、支撑板12、导通孔13、外凸圆弧面14、支撑柱2、第一测距传感器3、第二测距传感器4、第三测距传感器5、支架6、石英坩埚7、控制器8、水准泡9。
具体实施方式：
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1-2所示，检测石英坩埚内径的测量装置，其包括有底座1、支撑柱2、第一测距传感器3、第二测距传感器4、第三测距传感器5；
21.底座1上固定有支撑柱2，支撑柱2的顶部固定有第一测距传感器3，支撑柱2的底部固定有第二测距传感器4，第一测距传感器3与第二测距传感器4上下同轴设置，支撑柱2上还固定有与第二测距传感器4垂直设置的第三测距传感器5，第一测距传感器3、第二测距传感器4和第三测距传感器5分别通过支架6与支撑柱2固定连接，支架6为l形，三个测距传感器通过螺母与支架6固定连接，测量出第一测距传感器3与第二测距传感器4之间的垂直距离为l4，第一测距传感器3与第三测距传感器5之间的垂直距离为l5，第二测距传感器4与第三测距传感器5之间的垂直距离为l6，第三测距传感器5与第一测距传感器3之间的水平距离为l7,l4、l5、l6、l7为安装距离是定值；
22.底座1包括水平操作台11、支撑板12，水平操作台11的底端两侧分别固定有竖直设置的支撑板12，且支撑板12的长度方向垂直于第三测距传感器5的长度方向，支撑板12的底端呈外凸圆弧面14，呈外凸圆弧面14能减小与石英坩埚7内壁的接触面积，由于石英坩埚7内壁光滑，便于移动；水平操作台11的顶端固定有竖直设置的支撑柱2,水平操作台11上开设有与第二测距传感器4对应设置的导通孔13，第二测距传感器4能穿过导通孔13测距。
23.第一测距传感器3的轴线、第二测距传感器4的轴线和第三测距传感器5的轴线位于同一竖直平面内，石英坩埚7的内壁为曲面，在重力作用下，支撑板12的长度方向可沿石英坩埚7的轴向设置，使得底座1平稳的置于石英坩埚7内，该竖直平面沿石英坩埚7的径向设置。
24.还包括有控制器8，控制器8的输入端分别与第一测距传感器3、第二测距传感器4和第三测距传感器5的信号输出端电连接，通过控制器8显示第一测距传感器3、第二测距传
感器4和第三测距传感器5测量的数值，将该装置置于卧式的石英坩埚7内，使得支撑板12的长度方向沿石英坩埚7的轴向设置，控制器8显示第一测距传感器3的测量值为l1，第二测距传感器4的测量值为l2，第三测距传感器5的测量值为l3；
25.假定第三测距传感器5与第一测距传感器3的测量点之间的直线距离为ac，第二测距传感器4的测量点与第三测距传感器5的测量点之间的直线距离为ab，第一测距传感器3的测量点与第二测距传感器4的测量点之间的直线距离为cb；
26.则：由l1加l5的值、l3加l7的值套用勾股定理计算出ac值；
27.由l2加l6的值、l3加l7的值套用勾股定理计算出ab值；
28.由l1、l4、l2之和计算出bc值；
29.由ab、bc、ac套用周长公式、海伦公式和三角形外接圆半径公式计算出外接圆半径，即第一测距传感器3、第二测距传感器4和第三测距传感器5配合测量并计算出石英坩埚7的内径，具体的计算过程可以人工计算、plc程序或者excel编写模型等途径实现。
30.作为优选，第一测距传感器3的轴线、第二测距传感器4的轴线与水平操作台11的中心线位于同一竖直线上，水平操作台11上设有水准泡9，通过水准泡9确定水平操作台11放置平稳，保证其中心线为一条竖直线，即第一测距传感器3的轴线、第二测距传感器4的轴线过石英坩埚7的圆心，这时石英坩埚7的内径为l4、l1、l2的数值之和，第一测距传感器3、第三测距传感器5为超声波测距传感器，第二测距传感器4为位移传感器，位移传感器的可动电刷能更方便的观察与铅垂线的重合度，进一步的确定第二测距传感器4的测量点是石英坩埚7的内壁的最低点。
31.通过第一测距传感器3与第二测距传感器4配合测量并计算出的结果与第一测距传感器3、第二测距传感器4和第三测距传感器5配合测量并计算出的结果相互佐证，保证了石英坩埚7内径测量的准确性，同时该装置结构简单，体积小，质量轻，一人即可完成测量，节省人力，解决了在测量过程中损伤石英坩埚7的问题，三个测距传感器测量的数值直接带入公式，即可确定石英坩埚7的内径值，工作效率高，方便操作，适用性强。
32.该实施例具体的操作过程：
33.将第一测距传感器3、第二测距传感器4和第三测距传感器5安装在支撑柱2上，测量出第一测距传感器3与第二测距传感器4之间的垂直距离为l4，第一测距传感器3与第三测距传感器5之间的垂直距离为l5，第二测距传感器4与第三测距传感器5之间的垂直距离为l6，第三测距传感器5与第一测距传感器3之间的水平距离为l7；
34.将底座1置于卧式的石英坩埚7内，底座1在重力作用下，自由滑落至石英坩埚7的底部，平稳后，控制器8显示第一测距传感器3的测量值为l1，第二测距传感器4的测量值为l2，第三测距传感器5的测量值为l3；
35.将所得数值和各个定值依次套用勾股定理、周长公式、海伦公式和三角形外接圆半径公式计算出该石英坩埚7的内径。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。