Устройство для программного регулирования температуры кристаллизатора Советский патент 1982 года по МПК C30B15/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КРИСТАЛЛИЗАТОРА

1

Изобретение относится к технике, связанной с применением термических устройств, Б частности кристаллизаторов, температуру которых необходимо изменять в течение какого-либо времени.

Основным параметром при выращивании водорастворимых кристаллов является пересыщение. Это своего рода движущая сила роста. Чем. больще пересыщение, тем быстрее скорость роста. Однако пе- д ресыщение можно увеличивать до известно го предела, выше которого происходит перекрытие маточного раствора растущими слоями кристалла. Таким образом, в кристалле появятся включения, в результате is чего снижается качество. При превыщении этого пересыщения, образуются napa-i зитические кристаллы.

Однако, так как кристаллы, например, ДКДР растут около 8 мес, , являются 20 полезными любые меры, направленные на сокращение времени выращивания. Одной .из таких мер является проведение про- .

цесба при максимальном пересыщении. Регулируют пересыщение изменением температуры раствора.

Таким образом, если изменение температуры приближается к теоретической кривой (которая строится на основании кривой растворимости и данных о критическом пересыщении), то время выращивания будет минимальным.

Известно устройство регулирования температуры кристаллизатора по заданной программе, в котором прбграмма задает ся ффмой сосуда, из которого с равномерной скоростью вытекает по каплям глицерин. На поверхности жидкости плавает поплавок, связанный с контактным термометром, например, если сосуд им&ет цилиндрическую форму, то изменение температуры происходит с постоянной скоростью ij.

Наиболее близ1шм по технической сущности к изобретению, является устройство для программного регулирования темпера3seтуры кристешлизаторов, содержащее ис- полнительный механизм, соединенньлй с задатчиком температуры, имеющим копирующий цилиндр, соединенный с элект- родвигателем, и регистратор сигнала. Дат чин является генератором импульсов, по лучающихся от вращении цилиндра, по окружности которого поставлены на рассчи -тайных расстояниях штифты, включающие контакты, которые замыкают цепь питания исполнительного механизма, приводящего в движение магнит контактного термометра 2 J Недостатком известных устройств является то, что невозможно легко перейти с одной программы изменения температуры к другой, не удается повторить заданную расчетную программу с достаточно точностью и известные программники име ют ограниченное по времени прохождение программы. Цель изобретения - сокращение времени кристаллизации и повыщение качества .кристаллов. Поставленная цель достигается тем, что задатчик температуры снабжен функциональным кулачком кинау1атически связанным с регистратором сигнала, при это развертка кодирующего цилиндра представляет собой прямоугольный треугольник. На чертеже представлена схема устрой ства для программного регулирования тем пературы кристаллизаторов., Устройство содержит электродвигатель 1, редуктор 2, маску 3, функциональный кулачок 4, регистратор 5, усилитель 6, реле 7, электродвигатель 8, редуктор 9, муфту 10, контактный термометр 11, pof лик 12, рычаг 13 и щкалу 14. Устройство работает следующим образом. На вь1ходном валу электродвигателя 1 находится редуктор 2, имеющий два выходных вала. Один вал вращает полый цилиндр, на поверхости которого укреплена маска 3, другой вал вращает функциональный кулачок 4. Развертка маски выполнен в форме прямоугольного треугольника, оди катет которого равен длине образующей другой - длине окружности цилиндра. После закрепления маски 3 на цилиндре, гипотенуза треугольника образует на нем винтовую линию. Маска 3 является датчиком периодического включения исполнительного механизма, длительность работы .которого в течение одного оборота e4 маски 3 зависит от положения регистрптора 5. который представляет собой приемник лучистой энергии, кроме того это может быть магнитная головка, токосъемник и т. п. Если регистратор 5 в верх- нем положении (чертеж), то больщую часть периода исполнительный механизм включен, если в нижнем - то выключен. Регистратор 5 связан с усилителем 6, на выходе которого находится реле 7, которое включает исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя Я и редуктора 9. Выходной вал редуктора 9 делает один оборот в сутки и через муфту 10 связан с магнитом контактного термометра 11. Контактный термометр 11 укреплен в термостате и включен в цепь термостатирования. Программа реализуется перемещением регистратора 5 вдоль образующей цилиндра. Перемещение осуществляется с помощью ролика 12, который расположен на конце рычага 13, Положение регистратора отмечается на шкале14, которая имеет линейную зависимость. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить степень приближения температуры к расчетной и сократить время выращивания кристаллов, например, ДКДР на 7-10%, что составит около 4,5 тыс. руб. на один кристаллизатор. Ф.ормула изобретения Устройство для программного регулирования температуры кристаллизатора, содержащее исполнительный механизм, соединенный с задатчиком температуры, имеющим кодирующий цилиндр, соединенный с электродвигателем, и регистратор сигнала, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени кристаллизации и повышения качества кристаллов, задатчик температуры снабжен функциональным кулачком, кинематически связанным с регистратором сигнала, при этом развертка кодирующего цилиндра представляет собой прямоугольный треугольник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кузнецов В. Д. Кристаллы и кристаллизация. М. Наука, 1954, с. 327-328. 2.Рост кристаллов. Сб. М. , Наука, 1961, т. 3, с. 268.