一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池制造技术

本发明专利技术公开一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，包括样品池主体、制冷机构和加热机构，通过在样品池侧面主体部分开设螺旋式雕刻凹槽，并在凹槽内缠绕铜管，在铜管内通入液氮、液氦或液氨作为冷源，同时在样品池外径包覆一层加热电阻片作为热源，电阻片可搭配外置电路进行工作，通过热源和冷源的同时工作实现对样品池的温度调节；在样品池中间位置放置热电偶来实现对温度的监测。热电偶来实现对温度的监测。热电偶来实现对温度的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池


[0001]本专利技术涉及气体检测
，特别是涉及一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池。

技术介绍

[0002]近年来，利用气体的光谱特性检测气体泄露和气体浓度在特种检测领域发挥了重要作用。气体样品池是实验室模拟检测环境的必要装置。由于是气体样品池，通常需要有进气口和出气口，为了实现光谱检测，气体样品池同时需要有进光口和出光口，通常光路的接入接出在气体样品池的两个端面，而气体的接入接出通常位于气体样品池的侧面靠近端面的位置，有利于气体的接进和排出。
[0003]由于在不同温度下气体光谱特性具有较大差异，对气体泄露和气体浓度的检测结果和判断造成了很大影响。为了探究不同温度下不同气体光谱特性的变化规律，揭示其影响机理，需要此类设备模拟一定温度均匀且可调的气体样品池开展上述工作，能够为科学的制定气体泄露和浓度检测工作提供实验条件。
[0004]现有技术及产品多集中在实现高温环境的气体样品池，市面上能够实现低温环境的气体样品池产品非常少，能够实现高低温可调的基本没有。仅有的能够实现低温的气体样品池主要是在实验室内，中国科学院大气物理研究所和中国科学院安徽光学精密机械研究所为了研究大气层中大气分子的吸收光谱，在低温气体样品池方面做了很多工作，但主要集中在实现低温气体样品池。因此亟待研发高效率温度连续均匀可调的气体样品池，解决气体样品池从低温到高温可调温度变化范围小、可调温度变化不均的难题。
[0005]由于该类装置需要通入光路的技术要求，样品池的端面通常不能有遮挡，因此加载高低温介质的位置最好位于样品池的侧面。因而大多将样品池置于冷却/高温介质中获取低温/高温的方法在此是不可取的。
[0006]目前气体样品池温度调节的主要实现形式是利用电阻丝对池体进行加热，利用载冷介质对其进行降温。可以查到同时实现气体样品池高低温的方法如下：整个系统包括样品池主体和变温两大部分，低温采用酒精为载冷介质，高温采用软水作为载热介质，通过将载冷/热介质通入进液口实现对温度的控制。该技术的缺点是控温精度差，制冷和制热的冷/热源是单一的，且高温限于热水温度极限，常压下理论最高温度不超过100℃，加上流动过程中的冷热损失，控温精度非常低。另有实现低温的技术与现有技术相似的有采用铜管螺旋结构嵌在样品池壁内，以增加与样品池的接触面积，提高样品池的冷却速度和冷却均匀度。但低温样品池技术缺点是只能实现低温条件，无法同时实现高低温连续调节和精准控温。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，以解决上述现有技术存在的问题，使得样品池的温度在较大温度范围内实现连续均匀可调。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，包括
[0009]样品池主体，所述样品池主体的两个端面分别开设有进光口和出光口，所述样品池主体的两侧面靠近端面的位置分别开设有进气口和出气口；以及
[0010]制冷机构，所述制冷机构包括铜管，所述样品池主体的外表面开设有螺旋式的凹槽，所述凹槽内缠绕有铜管，所述铜管内通入有制冷源；以及
[0011]加热机构，所述加热机构包括加热层，所述样品池主体的最外侧包覆有一层所述加热层，所述加热层用于对所述样品池主体进行加热；所述制冷机构和加热机构均与控制系统电联接。
[0012]优选地，所述铜管内通过外置杜瓦瓶通入有液氮、液氦或液氨。
[0013]优选地，所述加热层采用加热电阻层，所述加热电阻层连接外置电路进行工作。
[0014]优选地，所述制冷机构和加热机构同时工作来实现对所述样品池主体的温度调节。
[0015]优选地，所述样品池主体的中间位置设置有热电偶，与控制系统电联接的所述热电偶用于监测所述样品池主体内的温度。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0017]本专利技术的大范围温度连续均匀可调的气体样品池，包括样品池主体、制冷机构和加热机构，通过在样品池侧面主体部分开设螺旋式雕刻凹槽，并在凹槽内缠绕铜管，在铜管内通入液氮、液氦或液氨作为冷源，同时在样品池外径包覆一层加热电阻片作为热源，电阻片可搭配外置电路进行工作，通过热源和冷源的同时工作实现对样品池的温度调节；在样品池中间位置放置热电偶来实现对温度的监测。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例中大范围温度连续均匀可调的气体样品池的剖视图；
[0020]图2为大范围温度连续均匀可调的气体样品池的整体结构示意图一；
[0021]图3为大范围温度连续均匀可调的气体样品池的整体结构示意图二；
[0022]图4为图2的左视图；
[0023]图5为图3的A
‑
A向剖视图；
[0024]其中，1、样品池主体；2、凹槽；3、铜管；4、加热电阻层；5、出光口；6、出气口；7、光路调节窗口；8、进气口；9、进光口；10、支架；11、连接电路；12、热电偶。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术的目的是提供一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，以解决上述现有技术存在的问题，使得样品池的温度在较大温度范围内实现连续均匀可调。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]如图1
‑
图5所示，本专利技术提供一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，包括
[0029]样品池主体1，样品池主体1的两个端面分别开设有进光口9和出光口5，样品池主体1上还设有光路调节窗口7，样品池主体1的两侧面靠近端面的位置分别开设有进气口8和出气口6；以及
[0030]制冷机构，制冷机构包括铜管3，样品池主体1的外表面开设有螺旋式的凹槽2，凹槽2内缠绕有铜管3，铜管3内通入有制冷源；以及
[0031]加热机构，加热机构包括加热层，样品池主体1的最外侧包覆有一层加热层，加热层用于对样品池主体1进行加热；制冷机构和加热机构均与控制系统电联接。
[0032]本专利技术样品池主体1放置在支架10上，通过在样品池侧面主体部分设置螺旋式的凹槽2，并在凹槽2内缠绕铜管3，在铜管3内通过外置杜瓦瓶通入液氮、液氦或液氨作为冷源(此外还可以利用铜管3作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大范围温度连续均匀可调的气体样品池，其特征在于：包括样品池主体，所述样品池主体的两个端面分别开设有进光口和出光口，所述样品池主体的两侧面靠近端面的位置分别开设有进气口和出气口；以及制冷机构，所述制冷机构包括铜管，所述样品池主体的外表面开设有螺旋式的凹槽，所述凹槽内缠绕有铜管，所述铜管内通入有制冷源；以及加热机构，所述加热机构包括加热层，所述样品池主体的最外侧包覆有一层所述加热层，所述加热层用于对所述样品池主体进行加热；所述制冷机构和加热机构均与控制系统电联接。2.根据权利要求1所述的大范围温度连续均匀可调的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷，胡斌，俞跃，王智泉，马榕，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：