专利名称：红外水分快速分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种简便、灵敏、快速分析仪器，具体涉及一种便携折叠式用于现场快速定量检测物质中水分含量的快速分析仪器。
背景技术：
随着社会经济的发展以及科学技术的进步，人们对生活质量的也要求越来越高。同时，与生活质量相关的分析及检验设备也越来越先进。本实用新型红外水分快速测定仪就是其中之一。在面粉、淀粉、奶粉、大豆粉等产品的生产过程中，需要快速测定和控制固体物料的含水量，物料水分是一个十分普遍而又相当重要的监测和控制参数之一。目前，水分测定仪的种类很多，如CN02265940.4公开一种快速水分测定仪，属智能型机电一体化水分测定装置，其在加热腔体2内安装有红外加热器12a、微波加热器12b、称重升降装置12c、抽风排湿系统12d、转动托架装置12e、控制接口12、温度传感器13a、称重传感器13b、温度、重量接口13和单片系统机10，整台仪器在单片机系统10的控制和指挥下快速完成对样品的水分含量的测定，该仪器具有样品加热干燥时间短、样品不须粉碎、测量精度高和可在0℃以下使用的优点，特别适用于在粮食收购，储藏及食品加工过程中，对样品的水分含量的测定。但是，该仪器仍然存在一些缺陷，如采用红外加热管和微波器双重加热，虽然对样品加热的均匀性有改善，但部件的组合增加了仪器的复杂性和体积；抽风排湿系统通过风扇工作，会对待测样品的称重造成误差；另外，该仪器称重传感器是精度0.1ms的磁敏传感器或50mg的压力传感器，灵敏度较低。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种便携、折叠式红外水分快速分析仪，使用它可以简便、快速、定量检测物质中水分含量。
为实现上述目的，本实用新型提供的红外水分快速分析仪，包括机体、样品盘、以及加热系统、温度检测系统、称重系统、控制计算系统、和显示系统，其特征在于，所述机体包括上、下两部分，机体上部和机体下部通过一使上、下两部分自由开合的中间轴连接；机体上部设加热系统和温度检测系统，机体下部设称重系统、控制计算系统、和显示系统。
上述红外水分快速分析仪中设于机体上部的加热系统为红外加热盘，所述温度检测系统为红外传感器。
上述红外水分快速分析仪中所述红外加热盘为半导瓷厚膜发热元件。
上述红外水分快速分析仪中机体下部设称重系统、控制计算系统、和显示系统，其中称重系统由从下至上依次排布的电子天平、称重盘、和样品盘组成，控制计算系统由单片机、控制按键、以及电源插座、电源开关组成，显示系统由液晶显示屏、RS232接口组成。
上述红外水分快速分析仪中在机体下部壳体两侧设通风孔，该通风孔与样品盘的上部连通。
上述红外水分快速分析仪中所述红外加热盘、样品盘及称重盘尺寸大小相互配合。
上述红外水分快速分析仪中所述红外加热盘、样品盘及称重盘尺寸大小相互配合。
上述红外水分快速分析仪中所述电子天平采用高精度荷重元件制成，解析度高达1/150000，精度达1/30000-1/60000，称重分辨率0.001g，样品称重量量程150克，内置多种称量单位选择，具有毛重去除功能，零点自动跟踪功能。
上述红外水分快速分析仪中所述电子天平为解析度高达1/150000，精度达1/30000-1/60000，称重分辨率0.001g的天平。
本实用新型红外水分仪是在电子天平的结构基础上，采用盘状红外加热元件对样品进行加热，样品受热均匀，加热速度快。采用红外传感器对样品温度进行检测，检测温度准确。整机在单片机的控制下操作，配置称量校准，具有温度、时间设定，手动、自动加热选择，以及显示参数可调等多种功能。而且配有RS232接口，可以与打印机或电脑联机，体积小巧，功能完善，使用方便。本实用新型红外水分测定仪可以广泛应用于医药、食品、化工、环保等行业的过程控制中。
本实用新型提供的红外水分测定仪的显著特点是1、仪器采用高精度称重元件，检测结果准确。
2仪器采用盘状红外加热元件，加热效果好。
3仪器采用红外传感器检测样品温度，温度控制精度高。
4、采用单片机控制，具有测量、设置、记录、保存和数据处理功能。设有RS-232/USB接口，与PC机联机通信，并设有帮助等功能，自动化程度高。
5、大屏幕液晶中文显示，人机交互式操作。
6、仪器采用折叠式设计，体积小、重量轻、便于携带与使用。
本实用新型可用于现场样品中水分含量的快速检测。
图1为本实用新型外部结构示意图。
图2为本实用新型机体上部与机体下部打开时结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体结构与实施方式。
参见图1和图2，本实用新型提供的红外水分快速分析仪，与现有智能水分分析仪类似，包括机体、样品盘、以及加热系统、温度检测系统、称重系统、控制计算系统、和显示系统，所不同的是，本实用新型中机体包括上、下两部分，机体上部1和机体下部2通过一中间轴3连接；使得上、下两部分可以自由开合，放置样品时开启，测定和收藏时则闭合呈折叠状，减小仪器体积，搬运时便于携带。
本实用新型中的机体上部1主要由机壳11、红外加热盘12、红外传感器13组成加热系统及温度检测系统。本实用新型中，加热元件采用盘状，所述红外加热盘12为半导瓷厚膜发热元件，是一种新型的微电热膜材料制成的直热式加热元件，它是将含有稀土元素的厚膜浆料涂覆在陶瓷基体上(氧化铝等)经高温烧结形成的结合牢固、具有耐温、耐湿、耐酸碱、不易老化的半导瓷电热膜。该红外加热盘12具有发热温区宽、发热温度高、功率密度大、电热转换效率高、加热无明火等特点。可在500V以下各种交直流电压下工作，能满足无感加热的要求。红外加热盘12具有远红外辐射功能，表面温度可达600-700℃，电热辐射效率高达65％，远红外辐射率达90％以上，比传统发热元件省电30％，该红外加热盘12节能环保，不含铅、汞、镉、六价格、聚溴二苯醚、苯等有害物质，符合欧盟环保指令2002/95/EC(ROHS)及2002/96/EC(WEEE)要求，如重庆锐思电子有限公司生产的红外加热盘，此类红外加热盘用于本实用新型中，可以使样品加热均匀与快速。本实用新型中所用的红外温度传感器13，置于红外加热盘12的旁边，传感器窗口对准加热盘，具体位置由严格的数学计算得出，使加热盘表面都纳入传感器信号采集范围内，并与机体下部2的样品盘24正对，直接检测被加热物质表面的温度，测量准确，并将测得的温度信号传送给控制计算系统。
机体下部由机壳21、电子天平、样品盘24，称重盘25、液晶显示屏22、按键291～294、通风孔23、电源插座26、电源开关27、RS232接口28以及单片机组成称重系统、控制计算系统以及显示系统，其中称重系统由从下至上依次排布的电子天平、称重盘25、和样品盘24组成，控制计算系统由单片机、控制按键291～294、以及电源插座26、电源开关27组成，显示系统由液晶显示屏22、RS232接口28组成。其中液晶显示屏22、按键291～294设于机壳21的外表面以便于观察和操作；通风孔23开在壳体21的两侧，该通风孔23与样品盘24的上部连通，用于将样品加热蒸发的水分带走；电源插座26、电源开关27、RS232接口28可设在机壳21后部；电子天平和单片机置于机壳21内，单片机与电子秤、温度传感器13、液晶显示22、按键291～294、电源插座26、电源开关27、以及RS232接口28均电路连接，该电路为常规电路，用CN02265940.4公开的电路就可以实现控制、计算、显示输出功能，通过按键291～294对所述功能进行设定，如，温度校准，温度设定，重量校准，重量设定，称量单位选择，测量程序转换，在此不再赘述。
电子天平采用高精度荷重元件制成，解析度高达1/150000，精度达1/30000-1/60000，称重分辨率0.001g，样品称重量量程150克，内置多种称量单位选择，毛重去除功能，零点自动跟踪功能，可选用长青仪器仪表厂的电子天平；称重盘25为电子天平的秤盘，样品盘24用于盛放待检测的样品，检测时，样品盘24放在称重盘25的上面。红外加热盘12、样品盘24及称重盘25的尺寸大小相互配合，如加热盘为直径70，样品盘应为直径60，称重盘为直径70。
以下结合具体操作来介绍本实用新型红外水分快速分析仪的使用方法。
操作一、将红外水分测定仪放置在水平平面上，留出足够的空间确保散热，仪器周围留出20cm的空间，仪器上方留出1m的空间。
操作二、接通电源后，按仪器使用步骤对仪器进行设定通过选择键291对所需参数--重量单位进行选择，然后通过设定键292进行设定；通过选择键291对所需参数--重量校准进行选择，通过设定键292对重量校准进行设定，然后按校准键293进行校准；通过选择键291对所需参数一温度校准进行选择，通过设定键292对温度校准进行设定，然后按校准键293进行校准；通过选择键291对所需参数—程序运行进行选择，通过设定键292对程序运行进行设定，然后按校准键293进行校准；通过选择键291，可以选择与电脑连接或与打印机的连接。
操作三、将处理好的待测样品装入样品盘24，然后放入称重盘25上，机体上部1与机体下部2相合，红外加热盘12正对样品盘24，红外能量全部辐射到待检测样品上。
操作四、按控制键294进行水分测定。测定结果通过液晶显示屏26显示出来，也可通过RS232接口28连接的计算机显示或打印机输出。
操作二中可选用的运行程序主要有对样品盘24空载时重量控制，样品盘24加入样品时重量控制，红外加热盘12起始加热温度控制，样品最后加热温度设定控制，红外传感器13温度检测控制，加热时间控制，监测结果自动处理控制。
权利要求1.一种红外水分快速分析仪，包括机体、样品盘、以及加热系统、温度检测系统、称重系统、控制计算系统、和显示系统，其特征在于，所述机体包括上、下两部分，机体上部和机体下部通过一使上、下两部分自由开合的中间轴连接；机体上部设加热系统和温度检测系统，机体下部设称重系统、控制计算系统、和显示系统。
2.如权利要求1所述的红外水分快速分析仪，其特征在于设于机体上部的加热系统为红外加热盘，所述温度检测系统为红外传感器。
3.如权利要求2所述的红外水分快速分析仪，其特征在于所述红外加热盘为半导瓷厚膜发热元件。
4.如权利要求1或2或3所述的红外水分快速分析仪，其特征在于机体下部设称重系统、控制计算系统、和显示系统，其中称重系统由从下至上依次排布的电子天平、称重盘、和样品盘组成，控制计算系统由单片机、控制按键、以及电源插座、电源开关组成，显示系统由液晶显示屏、RS232接口组成。
5.如权利要求4所述的红外水分快速分析仪，其特征在于在机体下部壳体两侧设通风孔，该通风孔与样品盘的上部连通。
6.如权利要求4所述的红外水分快速分析仪，其特征在于所述红外加热盘、样品盘及称重盘尺寸大小相互配合。
7.如权利要求5或6所述的红外水分快速分析仪，其特征在于所述红外加热盘、样品盘及称重盘尺寸大小相互配合。
8.如权利要求4所述的红外水分快速分析仪，其特征在于所述电子天平采用高精度荷重元件制成，解析度高达1/150000，精度达1/30000-1/60000，称重分辨率0.001g，样品称重量量程150克，内置多种称量单位选择，具有毛重去除功能，零点自动跟踪功能。
9.如权利要求8所述的红外水分快速分析仪，其特征在于所述电子天平为解析度高达1/150000，精度达1/30000-1/60000，称重分辨率0.001g的天平。
专利摘要一种红外水分快速分析仪，包括机体、置于机体外表面的多个按键、液晶显示屏、电源插座、电源开关及RS232接口，置于机体内部的红外加热盘、红外传感器、电子天平系统、样品盘、称重盘以及为实现本仪器功能的相关电路；本实用新型可以应用于食品、制药、化工、环保等行业中物质的含水率的测定。如可以快速测定食品面粉、豆粉、牛奶、植物油、白砂糖、茶叶等物质中水的含量。
文档编号G01N5/04GK2872349SQ200620007770
公开日2007年2月21日 申请日期2006年3月9日 优先权日2006年3月9日
发明者于爱民, 李成波, 王世和, 王振德 申请人:长春吉大·小天鹅仪器有限公司