專利名稱：量測(cè)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種量測(cè)設(shè)備，特別是涉及一種適用于量測(cè)長(zhǎng)晶爐內(nèi)石英坩堝中不同位置硅熔湯的固液界面位置變化的量測(cè)元件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有一種以接觸式用來(lái)量測(cè)長(zhǎng)晶爐的坩堝內(nèi)部的晶種高度的高度分析設(shè)備(中國(guó)臺(tái)灣證書號(hào)M430484號(hào)專利案)，是利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)模組帶動(dòng)一個(gè)夾頭模組、一支量測(cè)棒及一個(gè)切換開關(guān)朝向一個(gè)晶體移動(dòng)，且該夾頭模組的一個(gè)第一夾頭夾設(shè)于量測(cè)棒上，該切換開關(guān)電性耦合于該驅(qū)動(dòng)模組，利用該切換開關(guān)與該第一夾頭的接觸而輸出一個(gè)下移信號(hào)，且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)模組帶動(dòng)該量測(cè)棒的底端接觸到晶體時(shí)，該量測(cè)棒被晶體施加的一個(gè)向上力量，會(huì)使第一夾頭脫離量測(cè)棒，第一夾頭受該驅(qū)動(dòng)模組帶動(dòng)持續(xù)下移，同時(shí)，使得該第一夾頭與該切換開關(guān)脫離接觸，該切換開關(guān)會(huì)輸出一個(gè)上移信號(hào)，并控制該驅(qū)動(dòng)模組帶動(dòng)該夾頭模組、該量測(cè)棒及該切換開關(guān)向上移動(dòng)。雖然這種高度分析設(shè)備能利用該量測(cè)棒下移的深度及一個(gè)高度指示單元(光學(xué)尺)的一個(gè)讀取頭與一個(gè)高度標(biāo)記配合并進(jìn)行可程式計(jì)算，達(dá)到量測(cè)及分析位移量的目的，但是該量測(cè)棒只能對(duì)單一點(diǎn)位進(jìn)行量測(cè)固液界面的位置變化，仍然無(wú)法量測(cè)其他點(diǎn)位的固液界面的位置變化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能量測(cè)長(zhǎng)晶爐內(nèi)石英坩堝中不同點(diǎn)位硅熔湯的固液界面位置變化的量測(cè)元件。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，包含一支主桿及一支量測(cè)桿，該主桿沿一條軸線延伸，該量測(cè)桿具有一個(gè)連接于該主桿的橫置部及一支連接于該橫置部的量測(cè)棒，該橫置部與該軸線相交設(shè)置，該量測(cè)棒與該橫置部相交設(shè)置且具有一個(gè)相對(duì)于該軸線呈偏移的量測(cè)端。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，該主桿呈直桿狀，該量測(cè)桿的橫置部與該軸線垂直相交設(shè)置，該量測(cè)棒與該橫置部垂直相交設(shè)置且與該主桿平行設(shè)置。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，該量測(cè)桿的橫置部與該量測(cè)棒連接呈一體。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，該主桿具有一個(gè)外螺紋，該量測(cè)元件還包含一個(gè)螺設(shè)于該主桿的外螺紋的連接件，該量測(cè)桿的橫置部連接于該連接件。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，該量測(cè)桿的橫置部具有數(shù)個(gè)與該軸線平行設(shè)置，且分別與該軸線產(chǎn)生不同偏移量的鎖孔，該量測(cè)棒具有一個(gè)能螺鎖于其中一個(gè)鎖孔的鎖接部。本實(shí)用新型的量測(cè)元件，該主桿具有一個(gè)第一端及一個(gè)沿該軸線相反于該第一端的第二端，該量測(cè)元件還包含一支固接于該第一端且與該量測(cè)桿位于同一方位的旋轉(zhuǎn)桿。本實(shí)用新型的有益效果在于:利用該量測(cè)棒的量測(cè)端相對(duì)于該軸線呈偏移的作用，當(dāng)該量測(cè)元件伸設(shè)至長(zhǎng)晶爐內(nèi)的石英坩堝中，該主桿以該軸線為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能量測(cè)不同點(diǎn)位硅熔湯的固液界面位置變化。
圖1是本實(shí)用新型量測(cè)元件第一較佳實(shí)施例的一個(gè)安裝示意圖；圖2是該較佳實(shí)施例的一個(gè)平面組合圖；圖3是該較佳實(shí)施例的一個(gè)控制流程圖；圖4是本實(shí)用新型量測(cè)元件第二較佳實(shí)施例的一個(gè)平面組合圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1及圖3所示，本實(shí)用新型量測(cè)元件10的一個(gè)較佳實(shí)施例，適宜安裝于一個(gè)長(zhǎng)晶爐100且配合一個(gè)量測(cè)裝置200進(jìn)行量測(cè)，該長(zhǎng)晶爐100具有一個(gè)爐體110、一個(gè)設(shè)置于該爐體110內(nèi)部的坩堝120，且該坩堝120中能填充一個(gè)硅原料130，該硅原料130熔化后產(chǎn)生一個(gè)硅熔湯140，該量測(cè)裝置200包含一個(gè)架體210、一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元220、一個(gè)升降單元230、一個(gè)歸零感測(cè)器240、一個(gè)位置檢知單元250、一個(gè)電流偵測(cè)器260、一個(gè)人機(jī)介面270及一個(gè)可程式控制單元280，該架體210固設(shè)于該長(zhǎng)晶爐100的爐體110頂部，該驅(qū)動(dòng)單元220安裝于該架體210上，并具有一個(gè)伺服馬達(dá)221、一個(gè)能輸出該伺服馬達(dá)221動(dòng)力的減速機(jī)222及一個(gè)能將該伺服馬達(dá)221動(dòng)力傳遞至該減速機(jī)222的聯(lián)軸器223，該升降單元230安裝于該架體210，并具有一支軸設(shè)于該架體210且受該驅(qū)動(dòng)單元220的減速機(jī)222驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)螺桿231、一支平行于該導(dǎo)螺桿231的導(dǎo)引件232及一個(gè)螺合于該導(dǎo)螺桿231并能滑動(dòng)且套設(shè)于該導(dǎo)引件的連動(dòng)件233，該人機(jī)介面270具有一個(gè)顯示幕271。配合參閱圖2，該量測(cè)元件10具有一支主桿11、一個(gè)螺設(shè)于該主桿11的連接件12、一個(gè)連接于該連接件12的量測(cè)桿13及一支連接于該主桿11的旋轉(zhuǎn)桿14。該主桿11采用氮化硅陶瓷材質(zhì)，呈直桿狀并能轉(zhuǎn)動(dòng)且安裝于該連動(dòng)件233，沿一條軸線L延伸，并具有一個(gè)凸伸于該爐體110外部的第一端111及一個(gè)沿該軸線L相反于該第一端111且伸設(shè)于該爐體110內(nèi)部的第二端112，本實(shí)施例中該主桿11鄰近該第二端112處具有一個(gè)外螺紋113。該連接件12具有一個(gè)螺鎖于該主桿11的主體121及兩個(gè)沿該軸線L分設(shè)于該主體121兩側(cè)且螺鎖于該主桿11的螺帽122，該主體121采用氮化硅陶瓷材質(zhì)，并具有一個(gè)垂直于該軸線L的螺孔123及一個(gè)設(shè)于該螺孔123下緣的擋板124，所述螺帽122采用氮化硅陶瓷材質(zhì)。本實(shí)施例的量測(cè)桿13采用氮化硅陶瓷材質(zhì)且呈倒L形，并具有一個(gè)連接于該連接件12的橫置部131及一支連接于該橫置部131的量測(cè)棒132，該橫置部131與該軸線L垂直相交設(shè)置，該橫置部131螺鎖于該主體121的螺孔123中，且受該擋板124支撐，該量測(cè)棒132與該橫置部131垂直相交設(shè)置且與該主桿11平行設(shè)置，該量測(cè)棒132具有一個(gè)相對(duì)于該軸線L呈偏移的量測(cè)端133，即量測(cè)端133與主桿11上的軸線L錯(cuò)位并列。本實(shí)施例該量測(cè)桿13的橫置部131與該量測(cè)棒132連接呈一體。該旋轉(zhuǎn)桿14固接于該主桿11的第一端111且與該量測(cè)桿13位于同一方位，并具有一支把手141。再如圖1及圖3所示，當(dāng)本實(shí)用新型的量測(cè)元件10安裝于該升降單元230的連動(dòng)件233上，且欲對(duì)該坩堝120內(nèi)部硅熔湯140的固液界面位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，利用該驅(qū)動(dòng)單元220能驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)螺桿231旋轉(zhuǎn)的作用，則螺合于該導(dǎo)螺桿231上的該連動(dòng)件233，以及固設(shè)于該連動(dòng)件233的量測(cè)元件10整體也跟著向下移動(dòng)。因?yàn)樵摿繙y(cè)棒132的量測(cè)端133垂直向下接觸到該長(zhǎng)晶爐100內(nèi)部的硅熔湯140 (液體)或硅原料130所承受的壓力不同，該量測(cè)端133接觸到硅原料130時(shí)由于壓力的變化，通過(guò)該電流偵測(cè)器260偵測(cè)到該伺服馬達(dá)221的電流值變大及該可程式控制單元280比較該電流值大于一個(gè)預(yù)設(shè)的液固界面臨界值時(shí)，會(huì)控制該伺服馬達(dá)221進(jìn)行反轉(zhuǎn)，使得該連動(dòng)件233垂直向上移動(dòng)，帶動(dòng)該量測(cè)棒132垂直向上移動(dòng)，直到該量測(cè)棒132離開硅熔湯140的表面，而回到一個(gè)停止位置。在上述的量測(cè)過(guò)程中，該連動(dòng)件233移動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)安裝于該架體210的歸零感測(cè)器240并由該可程式控制單元280記錄該量測(cè)棒132的歸零點(diǎn)，當(dāng)該量測(cè)棒132的量測(cè)端133下端接觸到硅原料130時(shí)，該電流偵測(cè)器260偵測(cè)到該伺服馬達(dá)221的電流值變大，再經(jīng)該可程式控制單元280比對(duì)該電流值大于該液固界面臨界值時(shí)，就會(huì)記錄該停止點(diǎn)的所在位置，同時(shí)，該可程式控制單元280能將該位置檢知單元250檢知該伺服馬達(dá)221的轉(zhuǎn)動(dòng)量、該減速機(jī)222的減速比、該導(dǎo)螺桿231的節(jié)距等參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，也就是說(shuō)，該量測(cè)棒132的歸零點(diǎn)與該停止點(diǎn)之間的行程距離就是硅熔湯140的固液界面位置，最后將該硅熔湯140的固液界面位置顯示于該顯示幕271上。當(dāng)該量測(cè)元件10位于該停止位置時(shí)，操作者轉(zhuǎn)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)桿14的把手141，且利用該旋轉(zhuǎn)桿14且與該量測(cè)桿13位于同一方位，以及該量測(cè)棒132的量測(cè)端133相對(duì)于該軸線L呈偏移的作用，轉(zhuǎn)動(dòng)后的旋轉(zhuǎn)桿14方位就是該量測(cè)棒132的方位，且能繼續(xù)進(jìn)行不同量測(cè)點(diǎn)的固液界面位置的量測(cè)操作。因此，利用本實(shí)用新型的量測(cè)元件10與量測(cè)裝置200的配合，就能量測(cè)不同方位量測(cè)點(diǎn)的硅熔湯140的固液界面位置，經(jīng)累積多筆晶錠數(shù)據(jù)后，就能分析出水平面的硅熔湯140的固液界面形狀圖，再依照硅熔湯140的固液界面的形狀圖調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，就能獲得更好品質(zhì)的晶淀。此外，本實(shí)用新型的量測(cè)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、量測(cè)精準(zhǔn)、成本低，且能減少人為失誤所造成的量測(cè)元件10等異?，F(xiàn)象的發(fā)生，且能量測(cè)長(zhǎng)晶爐100內(nèi)石英坩堝120中各角度位置硅熔湯140的固液界面位置變化。再如圖4所示，本實(shí)用新型量測(cè)元件10’的第二較佳實(shí)施例，該量測(cè)元件10’也具有一支主桿11’、一個(gè)螺設(shè)于該主桿11’的連接件12’、一支連接于該連接件12’的量測(cè)桿13’及一支連接于該主桿11’的旋轉(zhuǎn)桿14’。且與第一實(shí)施例的差異在于:該量測(cè)桿13’的橫置部131’具有數(shù)個(gè)與該軸線L平行設(shè)置，且分別與該軸線L產(chǎn)生不同偏移量的鎖孔134’、135’，也就是說(shuō)，其中一個(gè)鎖孔134’與該軸線L之間具有一個(gè)第一半徑距離rl，另一個(gè)鎖孔135’與該軸線L之間具有一個(gè)第二半徑距離r2，且該第二半徑距離r2大于第一半徑距離rl，該量測(cè)棒132’具有一個(gè)能螺鎖于其中一個(gè)鎖孔134’ (或135’)的鎖接部136’，利用該量測(cè)棒132’的鎖接部136’鎖接于該鎖孔134’或該鎖孔135’，則能進(jìn)行更多量測(cè)點(diǎn)的量測(cè)。值得一提的是，上述實(shí)施例中，該量測(cè)裝置200的驅(qū)動(dòng)單元220是利用該伺服馬達(dá)221驅(qū)動(dòng)該升降單元230的導(dǎo)螺桿231轉(zhuǎn)動(dòng)，且?guī)?dòng)該連動(dòng)件233、該量測(cè)元件10、10’產(chǎn)生線性位移，但是上述實(shí)施例的量測(cè)裝置200只是其中一種態(tài)樣，事實(shí)上，也能利用其他型式且可使該量測(cè)元件10、10’產(chǎn)生線性位移的驅(qū)動(dòng)單元。
權(quán)利要求1.一種量測(cè)元件，包含一支主桿及一支量測(cè)桿，該量測(cè)元件的特征在于: 該主桿，沿一條軸線延伸； 該量測(cè)桿，具有一個(gè)連接于該主桿的橫置部及一支連接于該橫置部的量測(cè)棒，該橫置部與該軸線相交設(shè)置，該量測(cè)棒與該橫置部相交設(shè)置且具有一個(gè)相對(duì)于該軸線呈偏移的量測(cè)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量測(cè)元件，其特征在于:該主桿呈直桿狀，該量測(cè)桿的橫置部與該軸線垂直相交設(shè)置，該量測(cè)棒與該橫置部垂直相交設(shè)置且與該主桿平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的量測(cè)元件，其特征在于:該量測(cè)桿的橫置部與該量測(cè)棒連接呈一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量測(cè)元件，其特征在于:該主桿具有一個(gè)外螺紋，該量測(cè)元件還包含一個(gè)螺設(shè)于該主桿的外螺紋的連接件，該量測(cè)桿的橫置部連接于該連接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量測(cè)元件，其特征在于:該量測(cè)桿的橫置部具有數(shù)個(gè)與該軸線平行設(shè)置，且分別與該軸線產(chǎn)生不同偏移量的鎖孔，該量測(cè)棒具有一個(gè)能螺鎖于其中一個(gè)鎖孔的鎖接部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的量測(cè)元件，其特征在于:該主桿具有一個(gè)第一端及一個(gè)沿該軸線相反于該第一端的第二端，該量測(cè)元件還包含一支固接于該第一端且與該量測(cè)桿位于同一方位的旋轉(zhuǎn)桿。
專利摘要一種量測(cè)元件，包含一支主桿及一支量測(cè)桿，該主桿沿一條軸線延伸，該量測(cè)桿具有一個(gè)連接于該主桿的橫置部及一支連接于該橫置部的量測(cè)棒，該橫置部與該軸線相交設(shè)置，該量測(cè)棒與該橫置部相交設(shè)置且具有一個(gè)相對(duì)于該軸線呈偏移的量測(cè)端。操作該主桿以該軸線為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)該量測(cè)端能對(duì)不同方位進(jìn)行量測(cè)。
文檔編號(hào)G01F23/04GK203011478SQ201220746608
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者邵任民, 黃志偉, 劉安鈞, 洪羿達(dá) 申請(qǐng)人:昱成光能股份有限公司