[發明專利]用于核磁共振儀的溫度控制系統

無效

• 申請號: 200910206145.6
• 申請日: 2009-10-10
• 公開（公告）號: CN101692122A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 楊培強;黃學東;鄧友生;汪紅志;劉利榮
• 申請（專利權）人: 蘇州紐邁電子科技有限公司
• 主分類號: G01R33/31
• 分類號: G01R33/31
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種溫度控制系統，尤其涉及用于核磁共振儀器中的溫度控制系統。

背景技術

在核磁共振儀的研究分析應用領域有許多準確測量和控制樣品溫度的需求，傳統核磁共振儀對于樣品的測量不能做到實時同步直接測量和控制，有時是在實驗前對樣品進行測溫，然后再放到樣品試管中，而且，在實驗過程中，樣品的溫度也可能有變化，因此，現有的溫度控制系統的樣品溫度測量結果不太精確，只能是一個近似值。

定標測量是傳統的溫度控制系統所采用的方法。傳統的變溫系統中，溫度傳感器并不能直接反映出樣品的溫度，因為傳統的溫度傳感器是放在離樣品2cm～4cm左右的位置，例如，當傳感器顯示溫度為20度時，樣品溫度可能只有19度，標定測量的方法就是找出傳感器感應的溫度與樣品實際溫度的差值，進而繪出一條對應曲線。在測試時，傳感器上顯示一個溫度，就能從對應曲線上得知樣品的實際溫度，該方法非常繁瑣，而且存在很大的誤差和不確定性。

傳統的溫度控制系統并沒有考慮樣品溫度的變化。樣品在放入磁體前自身有一溫度，當而放入磁體后，樣品所處的環境溫度發生變化，在磁體環境中產生熱擴散，樣品的溫度會連續變化，直到樣品溫度與磁體環境溫度一致才達到平衡。樣品溫度的變化不僅會影響樣品測試過程中的精度，還使得一些對樣品溫度要求高的實驗無法進行，這些缺陷在很大程度上限制了核磁共振的應用和發展。

如果能針對樣品溫度的變化而開發出相應的溫度控制系統，這不僅能提高儀器測試的重復性、穩定性，同時也使得一些由于溫度無法控制而難以進行的實驗成為可能。所以如何能設計出相應的溫度控制模塊來控制樣品的溫度，以使樣品的溫度按我們溫控設定的溫度進行變化是科技人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種用于核磁共振儀的溫度控制系統，能對樣品的溫度進行控制，保證樣品測試過程中的溫度始終保持恒定，也可以使樣品的溫度保持在溫度控制系統設定的溫度進行測試，同時對核磁共振儀的工作沒有干擾。

本發明的技術方案是：一種用于核磁共振儀的溫度控制系統，包括光電轉換器、溫度控制器和變溫模塊；被檢測樣品溫度變化引起樣品的形變，從而引起光路的變化，光路變化產生的光信號通過光纖輸入到光電轉換器，光電轉換器將光信號轉變為電信號，并傳輸給溫度控制器，所述溫度控制器根據輸入的電信號產生相應控制信號，控制變溫模塊調節樣品的溫度。

本發明更詳細的技術方案是：

所述變溫模塊包括制冷模塊、制熱模塊和熱交換管道。

所述制冷模塊通過制冷壓縮機冷卻溫控媒介，然后通過溫控媒介給樣品降溫。

所述制熱模塊通過熱電膜加熱溫控媒介，然后通過溫控媒介給樣品升溫。

所述光電轉換器前端的光纖伸入樣品中，或者放置于樣品表面，所述光纖和樣品均放置在樣品試管中。

所述樣品放置在樣品試管中，樣品試管插入兩頭導通的雙層真空玻璃管內，真空玻璃管的內壁直徑略大于樣品試管直徑，在樣品試管和真空玻璃管的內壁之間的間隙有給樣品加熱或降溫的溫控媒介流通；所述雙層真空玻璃管的內外壁之間是真空，起保溫隔絕作用；核磁共振儀的射頻線圈纏繞在真空玻璃管的內壁圓周上，且樣品位于纏繞的線圈中心。

所述溫控媒介為氣體。更具體的，所述溫控媒介為氮氣(N₂)。

本發明的優點是：

1.能保證樣品測試過程中的溫度始終保持恒定不變，提高了儀器測試的重復性和穩定性，增加了實驗結果的可靠性；

2.可以按實驗要求，方便、精確地控制樣品溫度，以滿足一些特殊實驗的需求，使一些由于溫度無法控制而難以進行的實驗成為可能；

3.本發明的用于核磁共振儀的溫度控制系統，對核磁共振儀的性能沒有影響，核磁共振儀可以正常工作，不受干擾；

4.可以在實驗要求的溫度允許范圍內隨意設定樣品的溫度，極大的拓寬了核磁共振儀的實驗范圍。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明的實施例的原理框圖；

圖2為本發明的實施例的系統工作流程圖；

圖3為本發明的實施例的系統結構圖。

其中：1光電轉換器2溫度控制器3變溫模塊4射頻線圈；5樣品試管；6雙層真空玻璃管7熱交換管道8氣閥。

具體實施方式