【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定物质振荡模式的分析装置和确定这种振荡模式的方法。
技术介绍
1、确定振荡模式，例如源自物体或物质的频率或频谱，在物理学中是众所周知的。因此，可以测量振荡器的振荡模式，特别是电磁波或声波，以及受激物体和/或行星的辐射频谱，从而得出有关辐射源的结论。例如，可记录的振荡模式可以是电波、磁波、电磁波、机械波、声波、引力波和物质波。
2、通常，确定这些振荡模式的问题在于，来自物质或物体的辐射强度低以至于在测量技术的背景噪声中消失。特别是，假定从辐射热中得知的物体和物质的振荡模式是微弱到他们消失在测量技术的背景噪声。
3、根据de 694 31 873t2，已知有一种用于分析液体和气体流体的光声分析装置，其中光声装置的原理是基于与光的相互作用。光声分析装置包括参考室和测量室，其中参考室和测量室各包括声音检测器，声音由至少一个参考室和至少一个测量室中的脉动光束产生。其中，脉动光束首先通过至少一个参考室，然后才通过至少一个测量室。根据这个原理，可以测量气体浓度，但不适合确定辐射热所需的物质的振荡模式，因为测量的不是物质本身的振荡，而是激发振荡，激发振荡源于热传播和冷却照射样品。
4、根据jp h06-90181b2，已知有一种带有开放式测量室的光声测量仪器。在这种测量仪器中，也有测量室和参考室，它们至少有一面是开放的，可以布置在样品上。用光源，特别是氙灯或激光照射测量室上的样品表面，用麦克风测量光声效应。不过，正如前面提到的分析装置一样，这里测量的是激发振荡，而不是辐射热所需的物质的
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于确定物质振荡模式的分析装置和方法，以减少上述问题。
2、独立权利要求解决了这一问题。本专利技术的有益发展在从属权利要求、以下描述以及附图中均有披露。
3、根据本专利技术，提供了一种用于确定物质振荡模式的分析装置，该装置包括带有两个相同样品容器的中央单元、两个麦克风装置和差分放大器，其中一个麦克风装置分别布置在各自的样品容器中，麦克风装置通过各自的连接线与差分放大器进行电子耦合，其中连接线的结构完全相同，差分放大器用于补偿来自两个样品容器的同相寄生振荡，并在将物质引入两个样品容器之一时确定物质的振荡模式。
4、换句话说，分析装置包括至少一个中央单元，中央单元包括两个相同的样品容器、两个麦克风装置和差分放大器。因此，中央单元可以包括测量装置，这至少是确定振荡模式所必需的。所谓两个相同的样本容器，是指它们的构造性质相同，特别是分别具有相同的几何构型和形状，并由相同的材料制成。因此，例如可以提供两个黄铜管作为样品容器，它们具有相同的尺寸和周长，最好能用盖子盖住。在各自的样品容器中，安装两个麦克风装置中的一个，其中，它们最好以相同的位置安装在两个样品容器中。例如，麦克风装置可以都布置在各自样品容器的底部。麦克风装置可以包括至少一个麦克风，它可以确定振荡模式。这意味着，麦克风装置包括声音传感器，尤其可以测量声波，也可以测量电容波或电感波。
5、各麦克风装置的连接线可从各自的样品容器引出至差分放大器，其中连接线的结构完全相同。因此，连接线的长度最好相同，并由相同的材料制成。特别是，各连接线可进一步包括用于测量信号的放大器，其中，它们的结构相同，并在各连接线中以相同的参数进行控制。
6、差分放大器或减法器是一种运算放大器电路，它由至少两个输入端组成，并形成两个输入端输入信号之间的差值。也就是说，差分放大器将一个麦克风装置的信号与另一个麦克风装置的信号相减。因此，可以补偿两个采样容器的同相寄生振荡，从而降低噪声。优选地，在引入物质之前将差分放大器调整到零点。一旦将物质引入两个样品容器中的一个后，差分放大器即可确定物质的振荡模式。这意味着差分放大器上的测量信号在引入物质后可以与该物质相关联。因此，每个液体、固体或气体元素或物体都可以理解为一种物质。
7、各个相同的样品容器都可以用不透明的盖子盖住，在盖子盖住后，样品容器的内部被样品容器壁和盖子挡住，不会受到来自四面八方的光辐射。换句话说，样品容器的内部，也就是可以引入物质的测量室，在关闭盖子后是密封的。在这种情况下，各样品容器可以由不透明材料制成，例如塑料或金属，这样，除了用于引入物质的开口外，样品容器的内部都被样品容器壁密封起来。通过开口将物质引入两个相同的样品容器中的一个容器后，不透明的盖子可以将各自的开口完全对外密封，这样，样品容器的内部，特别是物质，就基本上不受外部影响，特别是光的影响。因此，物质被密封在两个相同的样品容器中的一个中，而两个样品容器中的另一个则保持空的状态作为参照，并且也是不透光密封的。
8、此外，该分析装置可在不使用物质激发源的情况下确定物质的振荡模式。这意味着，分析装置不包括激励源，样品容器和/或两个样品容器之一中的物质可以被激励。特别是，分析装置不包括作为激励源的光源，尤其是不包括激光、用于声学激励的扬声器、热源和/或辐射源。因此，只有正常状态下的物质，即在室温下，最好是在排除其他外部影响的情况下，才能被该分析装置测量
9、本专利技术的优点在于，由于在测量过程中可以补偿干扰信号，因此可以以更好的方式确定低强度的振荡模式。通过对样品容器和连接线的相同配置，可以补偿它们对测量的影响。
10、本专利技术还包括一些配置形式，通过这些配置形式可以产生更多的优势。
11、一种配置形式是，分析装置包括带有存储单元的计算机设备，其中计算机设备用于将物质的振荡模式以数字方式存储在存储单元中。优选地，振荡模式以音频文件的形式数字存储在存储单元中。例如，计算机设备可以是计算机或计算机云，存储单元可以包括非易失性存储器。例如，存储单元可以是硬盘或闪存。为了从中央单元采集测量信号，中央单元可以包括插座，在该插座上，隔音屏蔽电缆被引出，连接到计算机设备。这种配置的优点是，测量到的物质振荡模式是数字形式的，可以进一步处理。
12、有利的是，麦克风装置包括电容麦克风。特别是，具有高线性度和集成场效应晶体管前置放大器的极低噪声电容麦克风可用作电容麦克风。使用电容麦克风的优点是可以提供具有高线性度的极低噪声的电声换能器。
13、在另一种有利的配置中，麦克风装置包括声透镜。这意味着振荡模式的测量信号可以通过在每个样品容器中的声透镜放大。声透镜可以是声晶体，它对声波具有不同的折射率。因此，某些寄生频率可以被滤除，而实际信号可以被放大。优选地，麦克风装置的麦克风最好布置在样品容器的底部，并被声透镜覆盖。这样，就可以改进对物质振荡模式的测定。
14、在另一种有利的配置形式中，两个样品容器由振荡阻尼元件安装。在确定振荡模式时，许多干扰因素都会影响测量结果。例如，分析装置环境中的振动可能会伪造测量信号。例如，撞击声会产生不期望的振荡。为了尽量减少这种影响，可以在样品容器上安装振荡阻尼元件。例如，振荡阻尼元件可以是橡胶或弹簧等弹性元件。优选地，振荡阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于确定物质振荡模式的分析装置(10)，包括
2.根据权利要求1所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括带有存储单元(24)的计算机设备(22)，所述计算机设备(22)被形成为以数字方式将物质的振荡模式存储在所述存储单元(24)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述麦克风装置(16)包括电容式麦克风。
4.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述麦克风装置(16)包括声学透镜(40)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，两个所述样品容器(14)由振荡阻尼元件(28)安装。
6.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述中央单元(12)形成为法拉第笼。
7.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述差分放大器(20)通过屏蔽室(26)与所述样品容器(14)和所述麦克风装置(16)电磁屏蔽。
8.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括吸音外壳
9.根据权利要求8所述的分析装置(10)，其中，所述吸音外壳(30)由振荡阻尼外壳元件(32)安装。
10.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括振荡测量装置(34)，所述振荡测量装置用于确定振荡信号并在所述振荡信号高于或低于预设振荡阈值时发出振荡警告信号。
11.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括频谱分析仪装置(36)，所述频谱分析仪装置(36)用于确定电磁干扰信号并在所述电磁干扰信号高于预设干扰信号阈值时提供干扰警告信号。
12.用于确定物质振荡模式的方法，使用根据权利要求1至11中任一项所述的分析装置(10)，包括以下步骤：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在将物质放入其中一个所述样品容器(14)之前，对所述差分放大器(20)的信号进行补偿(S10)。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，其中，在所述样品容器(14)中放置装有物质的保护容器，特别是玻璃管，在另一个所述样品容器(14)中放置另一个不装有物质的相同的保护容器(S12)。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，在测量振荡模式之前，将所述中央单元(12)安装在吸音外壳(30)中(S16)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于确定物质振荡模式的分析装置(10)，包括
2.根据权利要求1所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括带有存储单元(24)的计算机设备(22)，所述计算机设备(22)被形成为以数字方式将物质的振荡模式存储在所述存储单元(24)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述麦克风装置(16)包括电容式麦克风。
4.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述麦克风装置(16)包括声学透镜(40)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，两个所述样品容器(14)由振荡阻尼元件(28)安装。
6.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述中央单元(12)形成为法拉第笼。
7.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述差分放大器(20)通过屏蔽室(26)与所述样品容器(14)和所述麦克风装置(16)电磁屏蔽。
8.根据前述权利要求中任一项所述的分析装置(10)，其中，所述分析装置(10)包括吸音外壳(30)，所述中央单元(12)安装在所述吸音外壳(30)中。
9.根据权利要求8所述的分析装置(10)，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·霍夫曼，
申请(专利权)人：FR未来一弗兰齐斯卡·米歇尔和雷蒙德·霍夫曼民法公司，
类型：发明
国别省市：
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