专利名称：离子色谱柱恒温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及离子色谱仪的离子色谱柱，具体地说是一种既能减少环境温度对 离子色谱柱分离离子的影响，又能精度较高的控制离子色谱柱工作温度的节能、环保的离 子色谱柱恒温装置。
背景技术：
离子色谱柱进行离子成份的分离时，流动相水溶液的温度对离子色谱柱的离子成 分分离程度有密切的关系，直接影响到后期的检测和分析精度。为了减小流动相水溶液温 度对离子检测结果的影响，需要根据天气或季节等环境因素对离子色谱柱实施加热和保温 措施。现有技术是采用一个加热体加热金属材质导热器件，再通过加热了的金属材质导热 器件对离子色谱柱周围的空气加热，来提升离子色谱柱的环境温度。为了应对不同季节、 气候等环境因素，往往使用一个较大功率加热体加热，因此存在以下问题①通电后电流骤 升，温升速度快，不易控制温度缓慢变化，使得离子色谱柱设定工作温度的控制精度差，影 响测量结果；②为了维持离子色谱柱设定的工作温度，频繁的开关大功率加热体，会产生很 大的电磁波，易对其他控制电路产生电磁干扰现象；③频繁开启功率大的加热体，浪费能 源。④当环境温度与离子色谱柱设定的工作温度相差很小时，开启大功率加热体后温度升 速变快，对温度值的检测频率也相应加快，使得电信号处理系统对此部分的检测执行时间 偏长，影响了其他程序的正常运行，整机执行效率下降明显。
发明内容本实用新型为了克服现有技术中的缺陷，提出一种能够减少或消除外界环境温度 对离子色谱柱的影响，提高离子色谱柱设定的工作温度控制精度、高效、节能和环保的离子 色谱柱恒温装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是一种离子色谱柱恒温装 置，包括离子色谱柱周围的导热器件，加热导热器件的加热体，离子色谱柱周围的检测空气 温度部件，该装置内有一个流路进口和一个流路出口，导热器件上至少有能够独立控制的 两套加热体。加热体对导热器件加热，导热器件将热量传递给离子色谱柱周围的空气，加热了 的空气再将热量传递给离子色谱柱。当检测到离子色谱柱周围空气温度低于离子色谱柱设 定的工作温度的下限值时，全部加热体同时工作，使离子色谱柱周围的空气快速升温；达到 离子色谱柱设定的工作温度的下限值时，关闭部分加热体，其余加热体继续工作。由于加热 功率减小，离子色谱柱周围的空气相对缓慢的继续升温，容易更加精确的将离子色谱柱周 围的空气温度控制在离子色谱柱设定的工作温度限制范围内，从而实现既能迅速加热离子 色谱柱周围的空气，达到离子色谱柱设定的工作温度，又能提高离子色谱柱设定的工作控 制精度；或者当导热器件周围的空气温度低于离子色谱柱设定的工作温度的下限值时，仅 有较大功率部分的加热体工作，使离子色谱柱周围的空气快速升温，当离子色谱柱周围空气温度达到离子色谱柱设定的工作温度的下限值时，关闭这部分功率较大的加热体，开启 其它部分功率较小的加热体。同样，由于加热功率减小，离子色谱柱周围的空气相对缓慢的 继续升温，容易更加精确的将离子色谱柱周围的空气温度控制在离子色谱柱设定的工作温 度限制范围内。也可以使加热体部分多于两套，依据离子色谱柱周围的空气温度进行更为 细致的分组，进行开启、关闭等等。总之，通过对不同功率加热体的组合、开启和关闭有多种 方式实现发明目的。通常，当达到离子色谱柱设定的工作温度后，只需功率较小的加热体来 调节、维持离子色谱柱周围的空气温度。本实用新型节能，且极大的减少了电磁干扰现象。离子色谱柱周围的检测空气温度部件是温度传感器，温度传感器和加热体连接信 号处理。温度传感器将加热体的温度信号传递给信号处理器。信号处理器对温度传感器提 供的数据收集、处理并控制加热体开启、关闭。检测离子色谱柱周围空气温度的部件也可以是温度计，此时依据温度计提供的离 子色谱柱周围空气温度信息，控制加热体的开启、关闭。温度传感器有两只时，分别安置在离子色谱柱与加热体之间、恒温装置的流路进 口和出口处。两只温度传感器能真实准确地反映离子色谱柱周围空气温度变化。温度传感器是热电阻或热电偶；导热器件的材质是铝或铜。铝和铜的导热性能好， 性价比较高。导热器件是腔体，离子色谱柱位于腔体内；流路进口和流路出口在腔体的两侧。腔 体包围空气，便于控制温度和安装调试。加热体有两套，分别是较大功率的加热器和较小功率的加热器，加热体均连接信 号处理器。加热体通过温度传感器将温度信号连接至信号处理器。较大功率的加热器和较小功率的加热器相对排布在腔体两侧、同侧或周围。较大功率的加热器是铝箔加热器，较小功率的加热器是线束加热器。也可以是其 它小功率加热源。离子色谱柱恒温装置的外层敷设保温材料。保温材料隔断离子色谱柱周围空气与 外界的热交换通道。通常选用发泡材料或岩棉等保温材料。本实用新型的优点是通过对设置的多套加热体组合、开启、关闭，既能迅速加热 离子色谱柱周围的空气，达到离子色谱柱设定的工作温度，又能提高了离子色谱柱设定的 工作温度控制精度，恒温装置高效、节能和环保。
图1是本实用新型第一个实施例的结构示意图；图2是本实用新型第二个实施例的结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明。图1中离子色谱柱恒温装置有保护恒温装置的铝板制外壳1。本实用新型的外壳 可以选用其它材料，例如不锈钢、塑料等。外壳1包围发泡材料的保温材料2。导热器件5 是铝制扁平的腔体，离子色谱柱8在腔体的中心位置。加热体共两套，相对排布在腔体外壁 的两侧，较大功率的加热器3是铝箔加热器，其电压参数为直流12V，功率参数为10W，较小功率的加热器4是线束加热器，其电压参数为直流12V，功率参数为2W。两只温度传感器6 是E型镍铬-铜镍热电偶，分别安置在离子色谱柱8的流路进口和流路出口处的空气中，用 于实时进行离子色谱柱8周围的环境温度采集，温度传感器6、较大功率的加热器3和较小 功率的加热器4连接信号处理器7，信号处理器7将温度传感器6提供的温度信息与离子色 谱柱8设定的工作温度进行对比，当低于离子色谱柱8设定的工作温度的下限值时，使用较 大功率的加热器3加热，达到离子色谱柱8设定的工作温度的下限值时，信号处理器7控制 关闭较大功率的加热器3，开启较小功率的加热器4，来维持、调节离子色谱柱8周围空气温 度，达到离子色谱柱8设定的工作温度的中间值而小于上限值时，较小功率的加热器4也将 关闭。当离子色谱柱8周围的空气温度值降到离子色谱柱8设定的工作温度的下限值时， 重新开启较小功率的加热器4。较小功率的加热器4起到维持、调节离子色谱柱8周围空气 温度作用，是最主要的加热器件。 图2实施例与图1实施例的区别是不锈钢外壳1。保温材料2是岩棉。只有一只 温度传感器6，温度传感器6是E型热电偶，安置在离子色谱柱8的中间部位，铜材质的导热 器件5是圆柱体状的腔体，离子色谱柱8在腔体的轴线上。加热体共两套，较大功率的加热 器3是硅橡胶加热片，套装在离子色谱柱8前端，其电压参数为直流12V，功率参数为20W， 较小功率的加热器4是金属电热膜加热片，套装在离子色谱柱8中部和后端，其电压参数为 直流12V，功率参数为10W。
权利要求一种离子色谱柱恒温装置，包括离子色谱柱(8)周围的导热器件(5)，加热导热器件(5)的加热体，离子色谱柱(8)周围的检测空气温度部件，其特征在于该装置内有一个流路进口和一个流路出口，导热器件(5)上至少有能够独立控制的两套加热体。
2.根据权利要求1所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于离子色谱柱(8)周围的检 测空气温度部件是温度传感器(6)，温度传感器(6)和加热体连接信号处理器(7)。
3.根据权利要求2所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于温度传感器(6)有两只，分 别安置在离子色谱柱⑶与加热体之间的恒温装置流路进口和出口处。
4.根据权利要求1所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于温度传感器是热电阻或热 电偶；导热器件(5)的材质是铝或铜。
5.根据权利要求1或4所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于导热器件(5)是腔体， 离子色谱柱(8)在腔体内；流路进口和流路出口在腔体的两侧。
6.根据权利要求1或2所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于加热体有两套，分别是 较大功率的加热器⑶和较小功率的加热器(4)，加热体均连接信号处理器(7)。
7.根据权利要求6所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于较大功率的加热器(3)和 较小功率的加热器(4)相对排布在腔体两侧、同侧或周围。
8.根据权利要求6所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于较大功率的加热器(3)是 铝箔加热器，较小功率的加热器(4)是线束加热器。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的离子色谱柱恒温装置，其特征在于离 子色谱柱恒温装置的外层敷设保温材料(2)。
专利摘要一种离子色谱柱恒温装置，包括离子色谱柱周围的导热器件，加热导热器件的加热体，离子色谱柱周围的检测空气温度部件，该装置内有一个流路进口和一个流路出口，导热器件上至少有能够独立控制的两套加热体。通过对设置的多套加热体组合、开启、关闭，既能迅速加热离子色谱柱周围的空气，达到离子色谱柱设定的工作温度，又能提高了离子色谱柱设定的工作温度控制精度，恒温装置高效、节能和环保。
文档编号G01N30/30GK201666893SQ20102016105
公开日2010年12月8日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者王钧 申请人:青岛盛瀚色谱技术有限公司