[发明专利]一种用于超高真空加热炉的测温装置和测温方法

权利要求书

1.一种用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，包括升降机构、测温机构和信号采集机构，其中，所述升降机构能够在竖直方向上进行升降运动，所述测温机构与所述升降机构连接并基于所述升降机构的升降运动而在竖直方向上移动；所述测温机构与内真空连通，所述测温机构的测温部件放置于所述内坩埚内并用于检测所述内坩埚内的温度；所述测温部件还与所述信号采集机构连接，所述信号采集机构用于采集并显示所述测温部件采集到的信号。

2.根据权利要求1所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述升降机构包括驱动装置(101)、联轴器(102)、调节螺杆(103)和导向杆(104)，其中，所述调节螺杆(103)和所述导向杆(104)安装于彼此平行的第一安装板(105)和第二安装板(106)上，所述调节螺杆(103)和所述导向杆(104)彼此平行设置，所述调节螺杆(103)和所述导向杆(104)固定于超高真空加热炉的顶部；所述第一安装板(105)和所述第二安装板(106)与所述测温装置固定连接，所述调节螺杆(103)还通过所述联轴器(102)与所述驱动装置(101)连接，所述驱动装置(101)用于驱动所述调节螺杆(103)在竖直方向上移动并带动所述测温机构在竖直方向上移动。

3.根据权利要求1或2所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述升降机构在竖直方向上移动的范围为0～50mm。

4.根据权利要求1所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述测温机构包括金属波纹管(201)、压紧螺母(202)、氟橡胶密封件(203)和第二热电偶，其中，所述金属波纹管(201)的两端通过法兰(204)与第一安装板(105)和第二安装板(106)固定连接并固定于超高真空加热炉的顶部；所述金属波纹管(201)与所述内真空连通，所述第二热电偶安装于所述压紧螺母(202)内并经所述金属波纹管(201)伸入至所述内坩埚内用于检测所述内坩埚内的温度；所述压紧螺母(202)靠近所述金属波纹管(201)的一侧设置有氟橡胶密封件(203)并使所述金属波纹管(201)内保持真空环境。

5.根据权利要求4所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述金属波纹管(201)的内部为10-⁷～10-⁹Torr的真空环境。

6.根据权利要求4所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，在所述内坩埚内部的温度小于600℃时，所述第二热电偶为K型热电偶；在所述内坩埚内部的温度为600℃～1800℃时，所述第二热电偶为钨铼热电偶。

7.根据权利要求4所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述测温机构还包括隔热组件和降温组件，所述隔热组件和所述降温组件分别设置于所述金属波纹管(201)的下方和上方，并且所述隔热组件和所述降温组件还与所述金属波纹管(201)和所述内真空连通，所述第二热电偶经所述降温组件、所述金属波纹管(201)和所述隔热组件伸入至所述内坩埚内。

8.根据权利要求7所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述隔热组件包括隔热片(205)和圆管(206)，其中，所述隔热片(205)的数量为多个，多个所述隔热片(205)彼此间隔并平行设置，所述隔热片(205)还与所述金属波纹管(201)彼此垂直，所述圆管(206)与多个所述隔热片(205)连接，并且所述圆管(206)与所述金属波纹管(201)和所述内真空连通。

9.根据权利要求7所述的用于超高真空加热炉的测温装置，其特征在于，所述降温组件包括冷却水套(207)，所述冷却水套(207)为双层不锈钢水冷结构，所述冷却水套(207)与所述金属波纹管(201)和所述内真空连通，并且所述冷却水套(207)上设置有用于供冷却循环水进出的入水口和出水口。

10.一种用于超高真空加热炉的测温方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1至9中任一项所述的用于超高真空加热炉的测温装置实现，并且所述测温方法包括如下步骤：

将升降机构和测温机构安装于超高真空加热炉的顶部，测温机构的第二热电偶伸入至内坩埚内并用于检测所述内坩埚内底部的温度，获得第一温度数据；

升降机构的驱动装置驱动调节螺杆(103)向上移动并带动第二热电偶向上移动，所述第二热电偶检测所述内坩埚内的温度并获得第二温度数据；

升降机构的驱动装置继续驱动调节螺杆(103)向上移动并带动第二热电偶向上移动，所述第二热电偶检测所述内坩埚内的温度并获得第三温度数据；

按照与上述相同的方法，获得所述内坩埚内不同高度处的多个温度数据，并基于获得的多个温度数据和内坩埚高度建立温度曲线。