[實用新型]一種微波消解儀的測溫系統

有效

• 申請號: 201420158306.5
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN203893965U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 李光
• 申請（專利權）人: 沈陽計量測試院
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及溫度測量技術領域，特別涉及了一種微波消解儀的測溫系統。

背景技術

微波消解技術是20世紀末分析化學中的一個重大革命，微波消解是近年來興起的一種樣品前處理手段，它具有速度快、試劑用量少、樣品不易被沾污、節約能源等優點，目前已在生物、地質、冶金、煤炭、醫藥、食品、環境監測等領域內。樣品消解時，樣品表面層和內部在不斷攪動下破裂、溶解，不斷產生新鮮的表面與酸反應，促使樣品迅速溶解。與常規的高溫灰化及濕法消化比較，微波消解技術具有省時、省酸、安全、污染小以及損失少、易實現自動監控等獨特優點，被應用廣泛。

溫度一直是微波消解儀的關鍵指標，而參加熱力學反應樣品溫度的實時在線檢測，則是微波消解儀的一項關鍵技術。傳統的溫度傳感器，如熱電偶等，由于含有金屬，因此在微波場中會受到電磁波的干擾，影響測量精度。此外，在微波場中產生電弧的可能性，也限制了它的應用。

對于紅外測溫來說，由于紅外的輻射能受很多因素的影響，如被測物體的黑度系數、雜散光和背景光、輻射路徑及大氣的衰減等，都會影響測溫精度，因此為解決這個問題，近年來國外一些高檔微波消解儀，陸續采用光纖溫度傳感技術。由于光纖傳導的是光信號，不受微波的干擾，而且又耐腐蝕，因而取得了良好的效果。熒光光纖溫度傳感器以其抗電磁干擾、體積小、傳輸損耗低、耐腐蝕等優點得到了廣泛的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決微波消解儀的溫度檢測問題，為計量工作提供技術保障，特提供了一種微波消解儀的測溫系統。

本實用新型提供了一種微波消解儀的測溫系統，其特征在于：所述的微波消解儀的測溫系統包括光纖熒光傳感器1，熒光激勵光源2，光電轉換器3，電流電壓轉換器4，低噪聲寬帶放大器5，二階帶通有源濾波器6，AD轉換器7，PC機8，通訊顯示模塊9；其中：光纖熒光傳感器1依次通過熒光激勵光源2、光電轉換器3、電流電壓轉換器4、低噪聲寬帶放大器5、二階帶通有源濾波器6、AD轉換器7與PC機8連接；PC機8與通訊顯示模塊9雙向連接。

所述的光纖熒光傳感器1的熒光材料為紅寶石晶體或稀土材料。

所述的熒光激勵光源2為一系列光脈沖的藍色發光二極管，其中心波長為450nm，譜寬為70nm。

所述的低噪聲寬帶放大器5采用寬帶、低功耗、高輸入阻抗的LF357芯片。

所述的AD轉換器7為12位PCI2000數據采集卡。

本熒光光纖測溫系統由激發、傳輸熒光的光學系統和探測、處理熒光信號的電子學系統組成。使用藍色發光二極管作為激勵光源，傳感器在由發光二極管發出的一系列光脈沖的激勵下，產生周期性的熒光衰落信號。這個信號經探測后，首先經過一個低噪聲寬帶放大器，經AD轉換后，變成數字量，然后再由系統對每一衰落曲線數字化。數字化后的采樣值經校正了所有的偏置之后，由PC機處理，PC機將采用線性最小二乘曲線擬合技術，生成對這些數據的最佳指數擬合曲線。具體步驟是首先將數字化的信號值取自然對數，使指數曲線變成直線，然后再進行線性最小二乘擬合。由此產生的最佳擬合直線的斜率將正比于指數衰落的時間常數。為了進一步抑制噪聲的影響，還要對許多次曲線擬合的結果求平均。隨后再將時間常數的平均值與預先存儲的數據對照表做比較，以確定傳感器的溫度。

應用這種方法測溫的最大優點，就是被測溫度只取決于熒光材料的時間常數，而與系統的其他變量無關，例如光源強度的變化、傳輸效率、耦合程度的變化等都不影響測量結果，較光強測溫法原理上有明顯優勢。

本實用新型的優點：

本實用新型所述的微波消解儀的測溫系統具有抗電磁干擾、體積小、傳輸損耗低、耐腐蝕等優點。此測溫系統也同樣適用于其他密閉設備的溫度檢測，具有一定的通用性。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1為微波消解儀的測溫系統原理結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實用新型提供了一種微波消解儀的測溫系統，其特征在于：所述的微波消解儀的測溫系統包括光纖熒光傳感器1，熒光激勵光源2，光電轉換器3，電流電壓轉換器4，低噪聲寬帶放大器5，二階帶通有源濾波器6，AD轉換器7，PC機8，通訊顯示模塊9；其中：光纖熒光傳感器1依次通過熒光激勵光源2、光電轉換器3、電流電壓轉換器4、低噪聲寬帶放大器5、二階帶通有源濾波器6、AD轉換器7與PC機8連接；PC機8與通訊顯示模塊9雙向連接。

所述的光纖熒光傳感器1的熒光材料為紅寶石晶體。