[發(fā)明專利]一種液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性測(cè)量光學(xué)腔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710428560.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN107064004B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王秋實(shí);齊晗兵;李棟;楊露;王莉莉;劉昌宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01;G01N21/25
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

一種液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性測(cè)量光學(xué)腔，涉及光學(xué)腔技術(shù)領(lǐng)域，它包括的光學(xué)腔分前室、樣品室和后室三個(gè)部分，檢測(cè)過程中前室和后室是真空狀態(tài)；待測(cè)樣品經(jīng)進(jìn)樣管通過進(jìn)樣控制閥進(jìn)到樣品室，經(jīng)排樣控制閥排入出樣管；液氮經(jīng)進(jìn)氮口進(jìn)入冷凝管，冷凝管螺旋式盤繞在樣品室外；電磁閥的開閉由計(jì)算機(jī)根據(jù)溫度顯示器的數(shù)值而控制。本液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性測(cè)量光學(xué)腔可實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)低溫環(huán)境下的光學(xué)特性測(cè)量，低溫環(huán)境采用容易獲得的液氮作為冷凝劑，測(cè)量過程中可實(shí)現(xiàn)被測(cè)液體介質(zhì)處于低于常溫狀態(tài)下光學(xué)特性的測(cè)量，具有操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，可為液體介質(zhì)非常溫光學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及光學(xué)腔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性測(cè)量光學(xué)腔。

背景技術(shù)：

目前，光譜儀只能測(cè)量常溫下液體介質(zhì)的光學(xué)特性，而考慮介質(zhì)光學(xué)特性的影響因素時(shí)，溫度影響是不可忽略的關(guān)鍵因素。光譜儀光學(xué)腔空間狹小，要對(duì)液體介質(zhì)進(jìn)行低溫條件下的光學(xué)特性測(cè)量，若是通過冰箱、冰柜等冷卻后移至到光學(xué)腔內(nèi)再測(cè)量，由于待測(cè)液體量少，再加上移動(dòng)過程中的熱損失，很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的梯度溫度值，使得測(cè)量結(jié)果存在較大誤差。

基于液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀，需要開發(fā)一種可實(shí)現(xiàn)液體低溫環(huán)境光學(xué)特性參數(shù)測(cè)量的光學(xué)腔，本發(fā)明是一種可實(shí)現(xiàn)液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性檢測(cè)的光學(xué)腔。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，而提供一種液體介質(zhì)低溫環(huán)境下光學(xué)特性測(cè)量光學(xué)腔，它利用液氮的低溫與被測(cè)液體進(jìn)行快速熱量交換，從而通實(shí)現(xiàn)被測(cè)液體低溫下光學(xué)參數(shù)測(cè)量，獲得被測(cè)液體低溫狀態(tài)下的光學(xué)特性。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案：光學(xué)腔設(shè)置在光譜儀上，光譜儀通過導(dǎo)線與外部計(jì)算機(jī)連接，光譜儀上左右分別設(shè)有光源和信號(hào)接收器，光源和信號(hào)接收器分別位于光學(xué)腔的左方和右方，光學(xué)腔包括前室、樣品室、后室和冷凝管，從左至右依次是前室、樣品室和后室，前室、樣品室和后室均為桶狀結(jié)構(gòu)，前室的左端和后室的右端分別設(shè)有窗片A和窗片D，前室和后室頂端分別設(shè)有真空口A和真空口B，所述的樣品室兩端分別設(shè)有窗片B和窗片C，樣品室外壁上纏繞冷凝管，冷凝管外套有雙層保溫機(jī)構(gòu)，雙層保溫機(jī)構(gòu)包括保溫層B、真空層保溫層A，由外至內(nèi)依次為保溫層B、真空層和保溫層A，保溫層A與樣品室之間為冷凝腔，冷凝腔內(nèi)置冷凝管，所述的樣品室頂端右側(cè)設(shè)有進(jìn)樣管，進(jìn)樣管上設(shè)有進(jìn)樣控制閥，進(jìn)樣管上纏繞液氮排放管，液氮排放管穿過雙層保溫機(jī)構(gòu)與冷凝管連接，樣品室頂端左側(cè)設(shè)有出樣管，出樣管上設(shè)有排樣控制閥，樣品室內(nèi)左右兩底部分別設(shè)有溫度傳感器A和溫度傳感器B，溫度傳感器A和溫度傳感器B分別通過導(dǎo)線與溫度顯示器A和溫度顯示器B連接，溫度顯示器A和溫度顯示器B分別通過導(dǎo)線與外部計(jì)算機(jī)連接；雙層保溫機(jī)構(gòu)底部設(shè)有液氮進(jìn)口，液氮進(jìn)口內(nèi)穿有液氮輸送管，液氮輸送管一端穿過雙層保溫機(jī)構(gòu)與冷凝管連通，液氮輸送管另一端與液氮罐連通，液氮輸送管與液氮罐連接處設(shè)有電磁閥，電磁閥通過導(dǎo)線與外部計(jì)算機(jī)連接。

檢測(cè)過程為：

1）將該光學(xué)腔連接后并安裝在光譜儀中，分別通過真空口A和真空口B將前室和后室抽成真空，打開進(jìn)樣控制閥和排樣控制閥，向樣品室通入待測(cè)樣品，帶樣品填充樣品室后，關(guān)閉進(jìn)樣控制閥和排樣控制閥；

2）打開電磁閥，液氮經(jīng)輸送管從液氮進(jìn)口通入冷凝管，液氮通過與冷凝腔的熱交換達(dá)到降低待測(cè)液體溫度的目的，溫度傳感器A和溫度傳感器B分別連接著溫度顯示器A和溫度顯示器B，兩溫度差值≤0.5℃時(shí)，認(rèn)為待測(cè)液體溫度穩(wěn)定，此時(shí)可進(jìn)行光學(xué)測(cè)量，每個(gè)樣品測(cè)三次取平均以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)測(cè)量溫度值取溫度顯示器A和溫度顯示器B的平均值；

3）本光學(xué)腔采用與被測(cè)液體互溶性液體進(jìn)行清洗，清洗時(shí)按注入樣品的方法注入清潔液體，連續(xù)注入清潔液直到光學(xué)腔清潔。

所述的窗片B和窗片C固定不可拆卸，窗片A和窗片D可更換不同厚度。