带有恒温功能的液体透射光谱测试用光学腔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于光学测试技术领域中在变温或恒温环境下对液体透射光谱进行测量的光学腔。
【背景技术】
[0002]近些年，液体透射光谱的测量受到了广泛的关注，通过透射光谱可直接获得液体样品的透射比，以其为基础还可反演获得样品其它光谱性质参数。现阶段，将此方法可以通过污水样品透射光谱反演出较多污水指标，如化学需氧量C0D，总有机碳T0C，铁、铜等重金属元素含量等，也可以测量液体碳氢燃料的重要光学参数，如衰减系数、折射率等。除此之夕卜，透射光谱反演测量在其它液体样品上也有较多应用。由于在实验研究过程中，温度对于样品透射光谱的测量有较大的影响，而现有放入大多数光谱仪内又没有可以调节温度的设备，因此只能在常温下对样品进行光谱测量，极大的阻碍了研究的进展，尤其是液体碳氢燃料受温度影响较大，其应用过程更是涉及到高温环境，因此急需发明一种带有可控温度功能的液体透射光谱测量光学腔。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所提到的技术问题，本发明提供一种带有恒温功能的液体透射光谱测试用光学腔，该种测试用光学腔可以对液体光谱测量过程的温度进行控制。同时，在光路固定槽内可放入不同光程的比色皿，可以实现实验过程不同光程的对比性实验。
[0004]本发明的技术方案是:该种带有恒温功能的液体透射光谱测试用光学腔，具有箱体外壳，其独特之处在于:箱体外壳内置有第一接线盒、保温隔热盒和第二接线盒，所述第一接线盒、保温隔热盒和第二接线盒由左至右依次紧密贴合于所述箱体外壳内；
其中，所述保温隔热盒被中间隔板分为左、右两个腔，水平贯穿所述保温隔热盒的中央固定有一块U形的采用导热材料制成的光路固定槽，在所述保温隔热盒上，对应所述光路固定槽的左端开有左光学窗，在所述保温隔热盒上，对应所述光路固定槽的右端开有右光学窗；光路固定槽左端槽壁的上、下两侧分别开有第一光路进气口和第二光路进气口，光路固定槽右端槽壁的上、下两侧分别开有第一光路出气口和第二光路出气口 ；
在所述光路固定槽外，贯穿所述保温隔热盒至第一接线盒和第二接线盒内对称均匀分布有若干电加热管，电加热管的导体引出端通过所述保温隔热盒上开有的内螺纹通孔引出，之后，通过带有外螺纹锁紧台阶的绝缘锁紧环锁紧在所述保温隔热盒的外壁上，电加热管25的底端紧贴所述光路固定槽的槽壁，在电加热管的底端与所述光路固定槽的槽壁之间贴合有导热胶泥；若干电加热管的导体引出端分别连接在位于第一接线盒和第二接线盒内的热管连接片上，然后经电导线引出至所述第一接线盒和第二接线盒外，以便于和带有调温箱31的外接电源相连接；
在所述保温隔热盒内，位于所述光路固定槽外的上、下腔内分别固定有一个温度传感器，所述温度传感器的测量信号引出端通过导线分别连接至位于第一接线盒和第二接线盒内的温控仪上的温度信号输入端，温控仪的温度控制信号输出端连接至调温箱的温度控制信号输入端，调温箱用于控制外接电源输出到热管连接片上的电流强度，以实现对所述电加热管加热功率的调节；
所述光学腔还包括位于箱体外壳外的以下组件，分别为第一氮气发生器、第二氮气发生器、第一氮气冷却器和第二氮气冷却器；依次贯穿所述箱体外壳、第一接线盒和保温隔热盒，对应所述保温隔热盒的左腔位于所述光路固定槽外的上侧部分开有第一氮气进孔，对应所述保温隔热盒的右腔位于所述光路固定槽外的上侧部分开有第一氮气出孔，在第一氮气进孔与第一氮气发生器之间通过管节连接有第一进气阀，在第一氮气出孔和第一氮气冷却器之间通过管节连接有第一出气阀；依次贯穿所述箱体外壳、第二接线盒和保温隔热盒，对应所述保温隔热盒的左腔位于所述光路固定槽外的下侧部分开有第二氮气进孔，对应所述保温隔热盒的右腔位于所述光路固定槽外的下侧部分开有第二氮气出孔，在第二氮气进孔与第二氮气发生器之间通过管节连接有第二进气阀，在第二氮气出孔和第二氮气冷却器之间通过管节连接有第二出气阀；
所述光学腔还包括一个与箱体外壳相配合的顶盖，所述顶盖的内侧带有用于封闭所述保温隔热盒的带有中间隔板的盒盖，以实现扣合后可以将所述保温隔热盒变为一个封闭的具有左右腔的长方体；所述盒盖的内侧带有用于封闭所述光路固定槽的槽盖，以实现扣合后可以将所述光路固定槽变为一个封闭的长方体。
[0005]本发明具有如下有益效果:使用本装置进行测量时，加热装置提供的热源使液体样品所处光路内达到需要的温度，调温介质为在装置内保持循环的氮气。测量前，须调整好左光学窗和右光学窗的位置，确保测量光路严格按照直线轨迹通过，避免光线发生相移。本种光学腔有效地解决了不同温度下液体透射光谱测量的问题，合理地运用温控仪和调温箱调节电加热管加热程度，进而控制箱体内测量环境的温度，同时，本装置可以实现实验过程样品不同光程的对比性测量实验。本发明具有运行简单、安装方便以及材料来源广等优点。
[0006]【附图说明】:
图1是本发明处于水平状态下的水平方向剖开的剖面结构的示意图。
[0007]图2是本发明处于正视状态下的外观示意图。
[0008]图3是图2的左视结构示意图。
[0009]图4是本发明应用的系统图。
[0010]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1至图3所示，该种带有恒温功能的液体透射光谱测试用光学腔，具有箱体外壳1，其独特之处在于:箱体外壳I内置有第一接线盒2、保温隔热盒33和第二接线盒3，所述第一接线盒、保温隔热盒和第二接线盒由左至右依次紧密贴合于所述箱体外壳内；
其中，所述保温隔热盒被中间隔板分为左、右两个腔，水平贯穿所述保温隔热盒的中央固定有一块U形的采用导热材料制成的光路固定槽5，在所述保温隔热盒上，对应所述光路固定槽的左端开有左光学窗6，在所述保温隔热盒上，对应所述光路固定槽的右端开有右光学窗7 ;光路固定槽5左端槽壁的上、下两侧分别开有第一光路进气口 14和第二光路进气口 15，光路固定槽5右端槽壁的上、下两侧分别开有第一光路出气口 17和第二光路出气口18 ； 在所述光路固定槽外，贯穿所述保温隔热盒至第一接线盒和第二接线盒内对称均匀分布有若干电加热管25，电加热管25的导体引出端27通过所述保温隔热盒上开有的内螺纹通孔引出，之后，通过带有外螺纹锁紧台阶的绝缘锁紧环26锁紧在所述保温隔热盒的外壁上，电加热管25的底端紧贴所述光路固定槽的槽壁，在电加热管25的底端与所述光路固定槽的槽壁之间贴合有导热胶泥32 ;若干电加热管的导体引出端分别连接在位于第一接线盒和第二接线盒内的热管连接片28上，然后经电导线引出至所述第一接线盒和第二接线盒外，以便于和带有调温箱31的外接电源34相连接；
在所述保温隔热盒内，位于所述光路固定槽外的上、下腔内分别固定有一个温度传感器29，所述温度传感器的测量信号引出端通过导线分别连接至位于第一接线盒和第二接线盒内的温控仪30上的温度信号输入端，温控仪30的温度控制信号输出端连接至调温箱31的温度控制信号输入端，调温箱31用于控制外接电源34输出到热管连接片28上的电流强度，以实现对所述电加热管加热功率的调节；
所述光学腔还包括位于箱体外壳I外的以下组件，分别为第一氮气发生器21、第二氮气发生器22、第一氮气冷却器23和第二氮气冷却器24 ;依次贯穿所述箱体外壳、第一接线盒和保温隔热盒，对应所述保温隔热盒的左腔位于所述光路固定槽外的上侧部分开有第一氮气进孔12，对应所述保温隔热盒的右腔位于所述光路固定槽外的上侧部分开有第一氮气出孔19，在第一氮气进孔12与第