本實用新型主要涉及溫度測量技術領域,特指一種爐體接線排溫度控制裝置。
背景技術:
根據(jù)電力事故分析,開關柜、電纜等故障引起的火災將使大面積設備損壞,造成供電被迫中斷,短時間內(nèi)無法恢復生產(chǎn),造成重大經(jīng)濟損失。通過事故的分析,引起火災發(fā)生的直接原因很多是電纜接頭質量不良、壓緊頭不緊、接觸電阻過大,長期運行所造成的電纜頭過熱燒穿絕緣、最后導致電纜溝內(nèi)火災的發(fā)生。同樣,在PECVD設備中,加熱用的爐體中的加熱電阻絲通過接線排與外部加熱導線相連接,也可能出現(xiàn)因接線排質量不良、壓緊頭沒有壓緊、或是長期運行,老化引起外部加熱導線接頭與爐體接線排之間的接觸電阻過大。其中PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)設備是主要針對晶體硅太陽能電池制造的關鍵工藝設備,用以在硅基片上生長氮化硅減發(fā)射膜,工藝需要在一定溫度(400℃)條件下進行;此外,由于PECVD設備本身的特點,一般會有2~4個爐體至下而上疊層排布在相對密封的柜體中,環(huán)境溫度相對較高。長期受高溫的影響,接線排的老化速度更快。由電阻的特性可知,在大電流的作用下,爐體接線排發(fā)熱過多,溫度過高便容易被燒穿,影響設備的正常運行,嚴重危害設備和人員的安全。爐體接線排是電氣接點,在設備的運行過程中,該接點有裸露高壓,使得對其進行溫度監(jiān)測時,絕緣成為必然要解決的問題。而對于電氣接點溫度的監(jiān)測,已有工程技術人員針對這一問題上做了很多工作。多是采用無線傳輸,將溫度傳感器獲取的溫度信息經(jīng)相應模塊處理過后,通過無線發(fā)射模塊發(fā)射出去。通過這種方式實現(xiàn)“電氣隔離”。
當前已有的工作主要側重于測溫模塊本身的研發(fā)或是整個測溫系統(tǒng)的研發(fā),而針對電氣接點上裸露的高壓的絕緣處理,多是通過無線傳輸?shù)姆绞揭?guī)避,在傳感器與被測對象之間沒有加強絕緣的措施。另外,考慮PECVD設備本身的特性,溫度傳感器需要安裝在相對密封的柜體中,環(huán)境溫度相對較高,對于前述測溫模塊中數(shù)據(jù)處理模塊和無線傳輸?shù)碾娐芬彩强简?。一般電子元器件的工作環(huán)境溫度范圍是-5℃到45℃,較高的有60℃,而對于PECVD設備而言仍略顯不夠。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現(xiàn)有技術存在的技術問題,本實用新型提供一種結構簡單、電氣絕緣性能好的爐體接線排溫度控制裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型提出的技術方案為:
一種爐體接線排溫度控制裝置,包括陶瓷片和溫度開關,所述溫度開關安裝于所述陶瓷片的一面上,所述陶瓷片的另一面則安裝在爐體接線排上。
作為上述技術方案的進一步改進:
所述陶瓷片與接線排之間設置有導熱片,所述導熱片呈U型,所述導熱片的一側與所述陶瓷片貼合,另一側上開設有通孔,并與接線端子和接線排通過緊固螺釘緊固在一起。
所述導熱片的一側與陶瓷片之間設有導熱硅膠層;所述導熱片的另一側與接線排之間也設有導熱硅膠層。
所述陶瓷片與溫度開關之間設有雙面背膠的硅膠墊片。
所述陶瓷片為氧化鋁陶瓷片。
還包括測溫回路和信號回路,所述測溫回路與信號回路之間通過光電耦合器耦合,所述溫度開關串聯(lián)于測溫回路中,所述信號回路中串聯(lián)有用于控制爐體加熱單元啟停的繼電器的線圈。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的優(yōu)點在于:
本實用新型的爐體接線排溫度控制裝置,利用具有導熱絕緣性能的陶瓷片實現(xiàn)接線排電氣接點裸露電壓的電氣絕緣,解決了電氣接點上的裸露高壓的絕緣問題。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的測溫回路和信號回路的電路原理圖。
圖3為本實用新型的溫度控制的方法流程圖。
圖中標號表示:1、接線排;2、導熱片;21、通孔;22、安裝孔;3、陶瓷片;4、溫度開關;5、測溫回路;6、信號回路;7、光電耦合器。
具體實施方式
以下結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
如圖1至圖3所示,本實施例的爐體接線排溫度控制裝置,具體應用于PECVD設備中,包括溫度開關4和陶瓷片3,其中溫度開關4安裝于陶瓷片3的一面上,陶瓷片3的另一面則安裝在爐體接線排1上。本實用新型的爐體接線排溫度控制裝置,利用具有導熱絕緣性能的陶瓷片3實現(xiàn)接線排1電氣接點裸露電壓的電氣絕緣,解決了電氣接點上的裸露高壓的絕緣問題。
本實施例中,陶瓷片3(如氧化鋁陶瓷片)與接線排1之間設置有導熱片2,導熱片2呈U型,其材質與接線端材質相同,導熱片2的一側與陶瓷片3相貼合,另一側上開設有通孔21,通孔21的大小與接線排1上安裝緊固螺釘?shù)耐?1大小一致,連接外部加熱導線時,緊固螺釘同時穿過外部加熱導線的接線端子,接線排1和U型導熱片2后,將三者緊固在一起。為了加強接線排1與U型導熱片2之間的導熱性能,在接線排1和U型導熱片2之間涂抹導熱硅膠層。U型導熱片2的另一個側面開有兩個安裝孔22用于固定陶瓷片3,同樣,為加強U型導熱片2與陶瓷片3之間的導熱性能,在U型導熱片2與氧化鋁陶瓷片3之間涂抹導熱硅膠層。由于金屬是熱的良導體,導熱硅膠也具有很好的導熱性能,壓緊之后的U型導熱片2可以很好的反映接線排1的實際溫度。另外,U型導熱片2在傳遞熱量的同時,增加了接線排1的散熱面積,對接線排1的散熱也是很大的改善。其中溫度開關4與陶瓷片3之間通過雙面背膠的硅膠墊片粘連在一起,在保證溫度開關4與氧化鋁陶瓷片3之間連接的可靠性的同時,保證了熱量能夠有效的傳遞到溫度開關4的測溫面以及為溫度開關4與被測對象之間添加了多一層的電氣絕緣,而且安裝方便,有利于設備后期的維護與維修。
本實施例中,還包括測溫回路5和信號回路6,測溫回路5與信號回路6之間通過光電耦合器7進行光電耦合,溫度開關4串聯(lián)于測溫回路5中,信號回路6中串聯(lián)有用于控制爐體加熱單元啟停的繼電器的線圈。其中測溫回路5和信號回路6與接線排1處于不同的柜體內(nèi)。如圖2所示,其中S表示溫度開關4,此處所選為常開觸點,旁注t℃表示溫度開關4的動作閾值;R1和R2均表示保護電阻;R3表示信號電阻,R3前端引出的電壓信號Vo即表示輸出到控制單元(如PLC)的加熱爐體的接線排1的超溫信號;K表示外部爐體加熱回路的聯(lián)鎖控制繼電器的電磁線圈;中間方框表示光電耦合器7,用以隔離兩個回路,盡量減少測溫回路5對后續(xù)信號回路6的影響。如圖3所示,當溫度開關4(圖2中S)所測溫度T℃大于等于溫度開關4的動作閾值t℃時,溫度開關4動作,常開觸點閉合。測溫回路5導通,溫度開關4動作的信號通光電耦合器7傳輸至信號回路6,信號回路6導通。信號電阻R3前端電壓相比于信號回路6未導通之前的電壓升高,相應PLC的加熱爐體接線排1超溫信號輸入點有信號輸入,PLC即可根據(jù)該點的信號輸入,對設備執(zhí)行相應的保護動作。同時繼電器K的線圈得電,相應加熱控制回路中的觸點動作,切斷加熱回路,爐體停止加熱,以保護爐體,最終實現(xiàn)對設備以及人員的安全保護。
本實用新型的爐體接線排溫度控制裝置,考慮PECVD設備的加熱爐體的接線排1所處環(huán)境溫度較高,同時結合接線排1,電氣接點,過溫防護的目的,保證接線排1的溫度不超過一定的閾值,選用溫度開關4作為測溫傳感器(常規(guī)的片狀傳感器)。溫度開關4的環(huán)境適應性較強,相比于紅外測溫的方式,背景溫度對溫度開關4的影響相對小得多,同時不需要考慮太多電子元器件本身對所處工作環(huán)境溫度的要求,保證測溫過程的穩(wěn)定性。此外,出于經(jīng)濟性的考慮,溫度開關4相比于常規(guī)的紅外測溫傳感器和無線測溫模塊,成本較低。另外,溫度開關4在實際應用時,也相對更為簡單。
以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,應視為本實用新型的保護范圍。