[發明專利]同位素光譜分析系統的溫控裝置

有效

• 申請號: 201611047898.3
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106769975B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李相賢;高閩光;童晶晶;李勝;王亞萍;石建國;劉建國;劉文清
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發明屬于同位素紅外光譜分析技術領域，具體涉及一種同位素光譜分析系統的溫控裝置，包括第一密封保溫箱、第二密封保溫箱、預熱恒溫箱及擾動裝置；所述第一密封保溫箱位于第二密封保溫箱內部，第一密封保溫箱和第二密封保溫箱內充有氮氣；樣品池位于第一密封保溫箱內，樣品池的進氣口與擾動裝置的出氣口連通，擾動裝置的進氣口與預熱恒溫箱的出氣口連通；本發明的預熱恒溫箱能夠在待測氣體進入樣品池前對待測氣體進行預加熱，擾動裝置能夠使待測氣體的溫度分配均勻，使其到達與樣品池所在環境相同的恒溫狀態，避免待測氣體在常溫下注入樣品池時會導致樣品池內的溫度產生波動，確保樣品池保持精確的恒溫狀態，從而提高測量精度。

技術領域

本發明屬于同位素紅外光譜分析技術領域，具體涉及一種同位素光譜分析系統的溫控裝置。

背景技術

紅外光譜法是利用氣體分子紅外吸收光譜特性進行氣體定性定量測量的光譜分析技術，具有測量精度高，具備實時、在線、無人值守等優勢，可以實現同位素比值實驗現場在線分析測量。然而，紅外光譜法測量同位素時，對環境溫度要求較高，一般要求待測氣體始終處于恒溫環境當中。現有技術中通長是將氣體樣品吸收池置于恒溫環境中，然后將待測氣體送入樣品池。但該方法的缺陷在于，待測氣體進入樣品池后存在一個熱交換的過程，且熱量傳遞速度較慢，待測氣體并不能立即與樣品池周圍環境溫度保持一致，這會嚴重影響到光譜儀的測量精度，從而導致測量結果的可靠性得不到保證。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠使同位素光譜分析系統的待測氣體保持恒溫的同位素光譜分析系統的溫控裝置。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：一種同位素光譜分析系統的溫控裝置，包括第一密封保溫箱、第二密封保溫箱、預熱恒溫箱及擾動裝置；所述第一密封保溫箱位于第二密封保溫箱內部，且第一密封保溫箱的外壁與第二密封保溫箱的內壁間隔設置，第一密封保溫箱和第二密封保溫箱內充有氮氣；同位素光譜分析系統的樣品池位于第一密封保溫箱內，光譜儀位于第一、第二密封保溫箱之間的夾層內；所述第一密封保溫箱上設有與樣品池的入光口和出光口相對的通光窗口；所述第一密封保溫箱上設有用于對第一密封保溫箱內部空間進行加熱和冷卻的第一加熱裝置和第一制冷裝置，所述第二密封保溫箱上設有用于對第二密封保溫箱與第一密封保溫箱之間的夾層空間進行加熱和冷卻的第二加熱裝置和第二制冷裝置；樣品池的進氣口通過進氣管與第二密封保溫箱外部的擾動裝置的出氣口連通，擾動裝置的進氣口與預熱恒溫箱的出氣口連通，預熱恒溫箱的進氣口與待測氣體輸入管路連通；

所述預熱恒溫箱上設有用于對預熱恒溫箱內部空間進行加熱和冷卻的預加熱裝置和預制冷裝置，所述擾動裝置內具有多層相互間隔設置的擾動板，各擾動板上交錯設置有氣流通道，使各擾動板之間形成迂回狀氣路，所述擾動裝置的進氣口和出氣口分別位于該迂回狀氣路的兩端；

裝置還包括溫度控制器，所述第一密封保溫箱、預熱恒溫箱以及第一、第二密封保溫箱之間的夾層內均設有溫度傳感器，各溫度傳感器與溫度控制器電連接，溫度控制器與第一加熱裝置、第二加熱裝置、預加熱裝置、第一制冷裝置、第二制冷裝置、預制冷裝置電連接。

所述預加熱裝置包括預熱恒溫箱外壁上覆蓋的一層預加熱網，所述預制冷裝置包括貼在預熱恒溫箱內壁上的與半導體制冷堆相連的預降溫貼膜，所述預熱恒溫箱的四個側壁內側設有四個預熱風扇，四個預熱風扇的出風口同時朝順時針或逆時針方向設置，使預熱風扇同時轉動時能夠形成順時針或逆時針的層流。

所述擾動裝置包括管殼，擾動裝置的進氣口和出氣口分別位于管殼兩端，所述擾動板包括沿管殼軸線方向間隔布置的大小兩種直徑的圓形金屬片，兩種圓形金屬片的板面均與管殼的軸線垂直，且兩種圓形金屬片沿管殼軸線方向交替布置，其中大圓形金屬片的中心設有通氣孔，且大圓形金屬片的邊緣與管殼內壁無縫結合，小圓形金屬片的邊緣與管殼內壁之間間隔設置，所述兩種圓形金屬片均固定在一根沿管殼軸線設置的螺紋桿上。

擾動裝置內最靠近出氣口的一塊圓形金屬片與管殼上出氣口所在的一側端面之間設有紗棉。