一种傅里叶红外光谱仪、样品池、加热器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种傅里叶红外光谱仪、样品池、加热器及其制作方法。所述加热器包括金属外壳、电热丝和绝缘体内芯；所述金属外壳由耐蚀金属制成；所述绝缘体内芯由具有500摄氏度以上热化学稳定性的绝缘体制成；所述电热丝缠绕于所述绝缘体内芯上，所述电热丝缠绕的丝与丝之间由所述绝缘体内芯保持绝缘；所述金属外壳封装于所述绝缘体与电热丝外部，所述电热丝两端连接的接线电缆引出所述金属外壳。本发明专利技术的傅里叶红外光谱仪、样品池、加热器及其制作方法，克服了现有技术中加热器热化学性不稳定、可能产生干扰被测气体的挥发物质的问题，以及加热器与样品池连接不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及傅里叶红外光谱仪，具体涉及一种傅里叶红外光谱仪、样品池、加热器及其制作方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，污染源的种类日益增多，特别是化工区、工业集中区及周边环境，污染方式与生态破坏类型日趋复杂，环境污染负荷逐渐增加，环境污染事故时有发生。同时，随着公众环境意识逐渐增强，各类环境污染投诉纠纷日益频繁，因此对环境监测的种类、要求越来越高。依据国家环境保护规划，进一步深入落实国家大气污染防治行动计划，加强大气污染防治科技工作，研究大气低浓度有机物快速在线测量技术以满足当前大气复合污染防治的科技需求，以及为在雾霾和光化学烟雾形成过程中起关键作用的大气有机物提供有效的在线测量技术，我国迫切需要对当前环境空气污染防治和大气有机物在线监测的设备进行研究开发。傅里叶变换红外光谱仪在环保领域的应用主要用于针对大气环境或者工业环境中的有害气体进行定性定量分析：被测气体接到仪器进样入口，经过管路进入样品池(或样品室)，通过设置于样品池外围的红外光源、干涉仪、检测器等检测模块检测出进入样品池中的气体的种类和浓度。傅里叶红外光谱仪可以同时测定样品所有频率的信息，扫描速度快，分辨率和灵敏度高，也可和多种仪器联用，主要应用于跟踪化学反应过程，分析和鉴别各种化合物和化学键，高聚物的聚集态取向以及表面研究等。傅里叶红外光谱是建立在分子振动和转动的基本理论上的光谱技术，它提供了官能团或化学键的特征频率，利用分子基团的特征频率和红外“指纹”可以对有机和无机化合物进行定性和定量分析，也可以进行官能团的鉴别。傅里叶红外光谱分析在环境试验中的应用主要是通过这种红外光谱分析技术，对试验样品进行微观结构以及微观结构与宏观性能的内在关系的分析研究，找出其基本规律以及与环境因素的关系，从而提高环境试验技术的水平。傅里叶变换红外光谱仪是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪，主要由红外光源、光阑、干涉仪、样品池、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析，被测对象是气态量时，傅里叶红外光谱仪的样品池一般在180℃高温下工作。进一步地，为避免被测对象(环保领域中的有害气体)在定性定量的检测过程中，不同气体组分的交叉干扰，被测气体样品室必须设计加热器。加热器是傅里叶变换红外光谱仪样品池温控模块的重要组成部分，加热器作为高温热源与温度传感器、保温隔热部件和温控电路等零部件共同构成样品池温控模块。目前国内外同类产品的加热器通常采用包裹电热丝的硅胶加热片作为其加热器。但是，采用硅胶加热片作为加热器，存在如下缺陷：硅胶加热片制作工艺过程中添加粘接剂，工作时随着加热过程中温度的升高，粘接剂会有一定的挥发分解，最终挥发物释放到加热体周围的空气中，其中某些挥发物中的一些成分会产生干扰被测气体的干扰气体、颗粒物和背景气体，这些气体影响仪器整体检测的可靠性。硅胶加热片通常采用粘接剂粘接于样品池外，随着加热过程中温度的升高，部分粘接剂会挥发释放到周围空气中，同样存在上述干扰被测气体的问题。同时，硅胶加热片在加热到高温状态下，随着粘接剂的老化而产生连接上的不可靠性，硅胶加热板会从样品池上脱落下来。因此，为了克服现有技术中加热器热化学性不稳定、可能产生干扰被测气体的挥发物质的问题，以及加热器与样品池连接不稳定的问题，有必要提供一种新的加热器，及安装该加热器的样品池及装有该样品池的傅里叶变换红外光谱仪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种傅里叶红外光谱仪、样品池、加热器及其制作方法，以解决现有技术的加热器热化学不稳定及连接不稳定的问题。本专利技术旨在提供一种用于傅里叶红外光谱仪样品池的加热器，所述加热器包括金属外壳、电热丝和绝缘体内芯；所述金属外壳由耐蚀金属制成；所述绝缘体内芯由具有500摄氏度以上热化学稳定性的绝缘体制成；所述电热丝缠绕于所述绝缘体内芯上，所述电热丝缠绕的丝与丝之间由所述绝缘体内芯保持绝缘；所述金属外壳封装于所述绝缘体与电热丝外部，所述电热丝两端连接的接线电缆引出所述金属外壳。上述的加热器，所述金属外壳可由不锈钢或铝合金或钛合金制成。上述的加热器，所述绝缘体内芯由云母制成。上述的加热器，所述电热丝为镍铬丝。上述的加热器，所述加热器的金属外壳上开有安装孔。上述的加热器，所述电热丝的外部包有玻纤绝缘管。上述的加热器，所述金属外壳上与样品池的安装面的平面度为0.2-0.5mm；所述加热器的厚度小于3mm。本专利技术提供一种制作上述加热器的方法，所述方法包括步骤：将电热丝缠绕于所述绝缘体内芯上，并使所述电热丝缠绕的丝与丝之间绝缘；将缠绕了电热丝的绝缘体内芯装入金属外壳，在所述电热丝的两端连接接线电缆并引出金属外壳；将所述金属外壳封装。本专利技术提供一种安装有上述加热器的样品池，所述加热器由螺钉连接安装于所述样品池外。本专利技术提供一种设有上述样品池的傅里叶红外光谱仪，所述傅里叶红外光谱仪的样品池外装有如上所述的加热器。本专利技术的有益效果在于，在傅里叶红外光谱仪的样品池上装有上述加热器，克服了现有技术中加热器热化学性不稳定、可能产生干扰被测气体的挥发物质的问题，以及加热器与样品池连接不稳定的问题。附图说明图1为本专利技术加热器的剖面结构简图；图2为本专利技术加热器在样品池上的装配结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术实施例的一种用于傅里叶红外光谱仪样品池的加热器，由耐蚀金属外壳11包覆缠绕电阻丝12的绝缘体内芯13构成。所述绝缘体内芯13由具有500摄氏度以上热化学稳定性的绝缘体制成，绝缘体优选为云母。云母具有非常高的绝缘、耐高温性能、绝热性能，其化学稳定性好，在180℃高温下弹性和表面性质均不发生变化。绝缘体内芯13还可由陶瓷、钢化玻璃等制成。所述电热丝12缠绕于所述绝缘体内芯13上，所述电热丝缠绕的丝与丝之间由所述绝缘体内芯13保持绝缘，同时绝缘体内芯13可以作为电热丝12的支撑件。电热丝12优选为Cr20Ni80(镍铬丝)，该合金具有优良的综合性能，是电阻电热合金制作高质量电热元件的首选品种，其具有良好的抗氧性，强度高、无磁性、发射率高，且具有较好的耐腐蚀性、不软化等一系列优点。在长时间使用时，该种电热丝不变形且永久性伸长很小。电热丝12也可为铁铬铝丝等其他常用电热合金。为了更好地绝缘，可在所述电热丝12的外部包有玻纤绝缘管。所述金属外壳11封装于所述绝缘体内芯13与电热丝12外部，所述电热丝12两端连接的接线电缆引出所述金属外壳11。金属外壳11选用耐蚀金属，也是考虑了其热稳定性及抗氧、抗蚀特性，使其在加热过程中不致产生影响被测气体的物质。同时，本专利技术的加热器采用金属外壳11包覆，也是考虑了加热器1与样品池2的连接关系，因为金属件易于机加工安装，这就可避免现有技术因为粘结连接引发的连接不稳定及粘结剂在加热状态下易挥发的问题。所述金属外壳上与样品池的安装面的平面度为0.2-0.5mm。为了不影响仪器体积和重量，所述加热器的厚度小于3mm。进一步地，金属外壳11可由不锈钢或铝合金或钛合金等制成。优选地，金属外壳选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于傅里叶红外光谱仪样品池的加热器，其特征在于，所述加热器包括金属外壳、电热丝和绝缘体内芯；所述金属外壳由耐蚀金属制成；所述绝缘体内芯由具有500摄氏度以上热化学稳定性的绝缘体制成；所述电热丝缠绕于所述绝缘体内芯上，所述电热丝缠绕的丝与丝之间由所述绝缘体内芯保持绝缘；所述金属外壳封装于所述绝缘体与电热丝外部，所述电热丝两端连接的接线电缆引出所述金属外壳。

【技术特征摘要】
1.一种用于傅里叶红外光谱仪样品池的加热器，其特征在于，所述加热器包括金属外壳、电热丝和绝缘体内芯；所述金属外壳由耐蚀金属制成；所述绝缘体内芯由具有500摄氏度以上热化学稳定性的绝缘体制成；所述电热丝缠绕于所述绝缘体内芯上，所述电热丝缠绕的丝与丝之间由所述绝缘体内芯保持绝缘；所述金属外壳封装于所述绝缘体与电热丝外部，所述电热丝两端连接的接线电缆引出所述金属外壳。2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述金属外壳由不锈钢或铝合金或钛合金制成。3.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述绝缘体内芯由云母制成。4.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述电热丝为镍铬丝。5.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述加热器的金属外壳上开有安装孔。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，李瑞姣，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11