[实用新型]一种用于石墨烯生产的光电控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种用于石墨烯生产的光电控制装置，采用光电元器件对石墨烯的生产过程进行自动化控制。

背景技术：

石墨烯于2004年问世，是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称，石墨烯以独立碳原子为基，将周围碳原子产生的势作为微扰，可以用矩阵的方法计算出石墨烯的能级分布，在狄拉克点附近展开，可得能量与波矢呈线性关系(类似于光子的色散关系)，且在狄拉克点出现奇点，这意味着在费米面附近，石墨烯中电子的有效质量为零；石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下电子迁移率超过15000cm2/V·s，比纳米碳管或硅晶体高，电阻率约1Ω·m，比铜和银低，为电阻率最小的材料，石墨烯用于新一代电子元件或晶体管，也用于制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

中国在石墨烯的研究上也具有独特优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉；另外，批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素，而我国最新的研究成果已成功突破这两大难题，制造成本已从5000元/克降至3元/克，解决了这种材料的量产难题，利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片15英寸的单层石墨烯，并成功地将石墨烯透明电极应用于电阻触摸屏上，制备出了7英寸石墨烯触摸屏；目前，石墨烯的生产还处在研发、中试和小批量试制阶段，整个产业链没有完全形成，对市场调查发现当前所谓的工业化生产的石墨烯，不是严格意义上的石墨烯，只能说是多层石墨烯或石墨烯浆料，并且存在技术工艺不成熟，生产线人工操作劳动强度大，危害身体健康，由于石墨烯工业化 生产对生产各环节要求高，生产过程需要严格控制。

因此，研发一种用于石墨烯生产的光电控制装置，利用光电元器件对石墨烯生产过程进行监测和控制，实现石墨烯的自动化和智能化生产，节约人力资源，提高生产效率，很有社会价值和应用前景。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种用于石墨烯生产的光电控制装置，利用光电元器件对石墨烯生产过程进行监测和控制，实现石墨烯的自动化和智能化生产，节约人力资源，提高生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括光源、样品池、光敏传感器、信号转换器、信号处理装置、LED灯、继电器、电磁阀、暗箱、支撑座、进线孔、进液孔、排液孔、入射孔、搅拌电机、排液电磁阀、出射孔、第一水位控制器、第二水位控制器、反光镜片、线路、直流电源、基准分压电阻、光敏电阻、三极管、分压电阻、基准电阻和运算放大器；光源、样品池、光敏传感器、信号转换器和信号处理装置依次连接并封装在由支撑座支撑的封闭结构的暗箱中，LED灯、继电器和电磁阀独立设置在暗箱的外部，暗箱的正面开设两个进线孔，LED灯、继电器和电磁阀通过进线孔与信号处理装置电信息相连，暗箱的顶部设置有进液孔，暗箱的底部设置有排液孔；样品池的右端开设有入射孔，样品池的底部中心处设置有搅拌电机，样品池的左下部设置有排液电磁阀，样品池的左端开设有出射孔，样品池的左上部设置有第一水位控制器，排液电磁阀的下部设置有第二水位控制器，样品池内部按照光学原理S型设置有8-12块反光镜片，光源进入样品池的走势为线路；LED灯、继电器、直流电源、基准分压电阻、光敏电阻、三极管、分压电阻、基准电阻和运算放大器按照电学原理电信息连接。

本实用新型与现有技术相比，利用光电元器件对石墨烯生产过程进行监测和控制，实现石墨烯的自动化和智能化生产，节约人力资源，提高生产效率，其结构设计合理，原理科学，安全可靠，使用简便， 生产过程自动化程度高，节能环保，成本低。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的暗箱主体结构的正视图和俯视图。

图3为本实用新型涉及的样品池主体结构的正视图和俯视图。

图4为本实用新型涉及的工作电路原理示意图。

图5为本实用新型涉及电磁阀工作电路原理示意图。

图6为本实用新型涉及基准电压测试原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例：