红外光谱仪固液温控加热池的制作方法

本实用新型属于红外光谱测量技术领域，具体地说，涉及红外光谱仪固液温控加热池。

背景技术：

目前在国内材料的研究领域中，主要试验检测仪器设施有：锥形量热仪、烟密度测定仪、氧指数测定仪、水平垂直燃烧测定仪、红外光谱仪(ftir)、同步热分析仪(sta)等，其中红外光谱仪(ftir)作为测量各种化合物红外谱图的仪器，不仅广泛应用于石油化工、有机化学、高分子科学、药品、食品分析等传统领域，而且还在半导体、光学、电子装置等新技术领域发挥着重要检测作用。即可实现强大的定性功能，也能实现定量的分析；不仅能实现常量样品的分析，也能通过附件的结合实现微量样品的分析。

红外光谱仪对材料的燃烧表象检测十分有效可靠，但是对于材料燃烧过程以及燃烧后的成分组成和变化，确是无能为力。尽管红外光谱仪具有分析材料成分的功能，但是现行的仪器和装置，只能在300℃以下的温度段测试，对于较高温度条件下的测试没有相应的配套装置来完成，对阻燃材料的深入广泛研究却受到了极大地局限。

为解决上述问题，红外光谱仪通过自身附加装置的有效联结，可组合成一套十分有效的实用测试技术，如气体池、液体池、固体池的相关配套装置的增加和功能控制，既可加深对材料的热稳定性研究，又有利于进一步开拓、提高分析仪器的测试能力。

技术实现要素：

为进一步优化上述问题的解决方案，本实用新型提供红外光谱仪固液温控加热池，其技术方案如下：

红外光谱仪固液温控加热池，其包括：

内部设置有圆柱形测量腔体的池体；测量腔体两端开口，开口处设置有带有红外透光窗片的端口封盖；池体外覆盖有耐高温保温材料和保温防护罩；耐高温保温材料内部设置有若干电加热管，用于对池体加热；池体上设置有与测量腔体连通的工作介质入口、工作介质出口、测量口；

池体底部设置有装有冷却介质的冷却槽，用于对红外光谱分析仪的隔热保护，保证采集测定数据的准确性、稳定性

进一步，其还包括控制系统，所述测量腔体内设置有铠装热电偶、高温传感器、压力传感器，所述铠装热电偶、高温传感器、压力传感器通过测量口以及电加热管均与控制系统电连接。

进一步，所述保温防护罩与测量腔体两端开口的连接处设置有带有红外透光窗片的快速接头体。

进一步，工作介质入口、工作介质出口为在池体上焊接的凸起的圆柱体，圆柱体端部设有内螺纹接口，内螺纹接口连接有进/出气的不锈钢管接头及其不锈钢细管，用于样品测试时产生的裂解气体排出，以及测试样品时所需使用载气的注入和排出。

进一步，保温防护罩、耐高温保温材料通过螺钉与池体连接组合成一套结构独特的隔热保温层。

进一步，端口封盖内部设置有窗片座，红外透光窗片安装于窗片座上。

进一步，所述池体、高温电加热管选用不锈钢材料。

本实用新型的有益效果是：

第一、池体端口封盖与快速接头体，用于对池体内的样品放置与取出时的快速封闭与拆卸，更是便于对池体内燃烧残留物的卫生清洁，同一池体可固体、液体样品交替更换使用。

第二、高温电加热管是由耐高温的不锈钢材料制作，其最高承受安全使用温度可达1100℃，便于对材料燃烧过程的裂解成分及其变化进行连续性的监测分析。

第三、高温电加热管外部包覆有耐高温的保温材料和不锈钢保温防护罩，用于保证池体内部的加热温度快速上升、恒温时间持久稳定、以及加热管和保温材料的使用寿命，保护红外光谱仪的测试精度、准确性和使用寿命。

第四、池体下部的冷却槽，除用于支撑、定位池体的位置外，还起到了隔离与降低池体与红外仪器之间的高温传递作用。在温控装置的控制下，强制通过冷却槽内部的冷却介质，会源源不断地带走池体高温加热时产生的热量，避免高温热量向红外仪器主体传递、累积，造成红外仪器的测量失衡或烘烤损坏。

第五、在铠装热电偶的监控下，在保温材料和不锈钢外罩管的防护下，通过控制系统的控制，可实现在检测过程始终保持恒温状态，能保证被测样品的环境条件，能完好的保证被测样品受热裂解过程的成分稳定性。保证红外光谱仪采集数据的稳定性、准确性、可比性。

第六、本实用新型极大地拓展了红外光谱分析仪在各个领域进行检测分析的范围，尤其是在阻燃材料领域，对测试材料样品的高温加热，取得裂解成分的检测数据，对用红外光谱分析数据提供了准确有效的参数，对分析仪器的深度应用和性能发掘，提供了可靠地保障，可谓经济效益，社会效益显著；在科学研究方面，可对多个领域的科研技术人员提供的多项测试、分析、研究的途径，充分发挥仪器的性能、潜能，提高仪器的实用价值，针对实验测试提供的准确数据和结果，写出具有创新性价值的研究论文、专著，创造出新的研究成果，创造出新标准、新理念。

附图说明

图1是本实用新型红外光谱仪固液温控加热池的剖视图；

图2是红外光谱仪固液温控加热池的侧视图；

图3是是本实用新型红外光谱仪固液温控加热池安装于红外光谱仪中的示意图；

附图中：

1－红外光谱分析仪、2－固体液体温控加热池、3－控制系统、4－快速接头体、5－保温防护罩、6－螺钉、7－冷却介质出入口、8－窗片座、9－池体端口封盖、10－工作介质入口、11－测量口、12－工作介质出口、13－电加热管、14－红外透光窗片、15－不锈钢池体、16－耐高温保温材料、17－冷却槽。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的红外光谱仪固液温控加热池作进一步详细的说明。为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参照图1、图2，红外光谱仪固液温控加热池，其包括内部设置有圆柱形测量腔体的池体15；测量腔体两端开口，开口处设置有带有红外透光窗片14的端口封盖9；端口封盖9内部设置有窗片座8，红外透光窗片14安装于窗片座8上。池体15外覆盖有耐高温保温材料16和保温防护罩5；保温防护罩5优选通过螺钉6与池体15连接。所述保温防护罩5与测量腔体两端开口的连接处设置有带有红外透光窗片14的快速接头体4。耐高温保温材料16内部设置有若干电加热管13，用于对池体15加热；池体15上设置有与测量腔体连通的工作介质入口10、工作介质出口12、测量口11；工作介质入口10、工作介质出口12为在不锈钢池体上焊有的三个凸起的圆柱体，柱体端部设有内螺纹接口，用于分别联接两个进出气的不锈钢管接头及其不锈钢细管，用于样品测试时产生的裂解气体排出，以及测试样品时所需使用载气的注入和排出。测量口11用于联接铠装热电偶，用于检测和控制样品池内部的温度。池体端口封盖与快速接头体，用于对池体内的样品放置与取出时的快速封闭与拆卸，更是便于对池体内燃烧残留物的卫生清洁。高温电加热管是由耐高温的不锈钢材料制作，其最高承受安全使用温度可达1100℃。

高温电加热管外部包覆有耐高温的保温材料和不锈钢保温防护罩，用于保证池体内部的加热温度快速上升、恒温时间持久稳定、以及加热管和保温材料的使用寿命，保护红外光谱仪的测试精度、准确性和使用寿命。

池体15底部设置有装有冷却介质的冷却槽17。除用于支撑、定位池体的位置外，还起到了隔离与降低池体与红外仪器之间的高温传递作用。在温控装置的控制下，强制通过冷却槽内部的冷却介质，会源源不断地带走池体高温加热时产生的热量，避免高温热量向红外仪器主体传递、累积，造成红外仪器的测量失衡或烘烤损坏。

其还包括控制系统，所述测量腔体内设置有铠装热电偶、高温传感器、压力传感器，所述铠装热电偶、高温传感器、压力传感器通过测量口11以及电加热管13均与控制系统电连接。控制系统可选配温度控制仪、触摸屏、plc、箱体等，通过检测测量腔体内的温度、压力，达到实验测试样品所需要的测试条件，样品测试过程与红外仪器对接，保证测试数据同步传输的一致性。

触摸屏画面可设置多项功能显示，如各项控制操作按键，设定温度、测定温度、设定时间、实时运行时间，测试样品、样品序号、数量、池体内压力、测试环境、测试数据采集与保存、测试数据的曲线等。既能保持多种类型的数据采集，又能保存各个时期的测试记录，便于随时调阅参考。

基于红外光谱仪固液温控加热池的测量方法，按如下的步骤进行：

s1、将调整好的红外光谱仪固液温控加热池安装于红外光谱仪中，保证红外光线从圆柱形测量腔体的中心处穿过，参照图3。控制系统的数据输出接口能直接与计算机相连，并且控制温度范围最高不低于1000℃。

s2、打开池体两端的端口封盖，放置被测材料样品，用快速接头体锁紧池体两端的端口封盖，按测量温度条件选配铠装热电偶；

s3、通过控制系统进行温度设定，启动电加热工作，进测量腔体进行预热及升温，达到设定温度后，通过红外光谱仪进行数据采集，测试分析。其中，工作介质出口、工作介质入口，根据实际试验测试的条件要求，关闭或接入软管打开，用于样品测试时产生的裂解气体排出，以及测试样品时所需使用载气的注入和排出。其中，在高温测试过程，启动冷却装置并持续运行，防止长时间高温产生的热流，不断传导到红外仪器，造成温度积累效应，影响仪器的测试精度和数据采集准确性，或造成仪器损坏。

s4、测试完成后，静置冷却至池体的温度降至室温，再打开两端的快速接头体、池体端口封盖，对池体内腔进行卫生清理，便于下一次的测试操作，保证测试数据的准确性。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施方式而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。