专利名称：一种多通道流体光谱分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析仪器。
技术背景从宏观上，随着经济的发展和社会的进步，越来越需要快速对事件作出迅速的反 应，而要实现上述的目的，就需要准确而迅速地获得足够的信息。从微观上也是如此。我 们若要有效地、充分地且大量地使用如油料等流体性质的原材料，首先就必需要准确、快速 地从量及质等方面获得构成这些原材料的成分，然后将这些信息以电子数字形式发送到相 应的控制单位上。目前，还没有这样的技术能满足上述的要求。
发明内容本实用新型的发明目的在于提供一种能准确、快速地从量及质等方面获得构成流 体的成分构成的多通道流体光谱分析仪。本实用新型是这样实现的，包括光谱采样部分、光谱分析部分、控制装置，光谱采 样部分包括高压发生器、与高压发生器相连的电极和采样电极、一条以上的通道光纤、取样 暗室，电极和采样电极相对，通道光纤的光采样口位于电极和采样电极间的侧面，电极和采 样电极设置在取样暗室内，光谱分析部分包括暗室式容腔、设置在暗室式容腔内的入射狭 缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器，入射狭缝与通道光纤的出口相连，反光准直镜镜面 对称且斜着对着入射狭缝和光栅，聚焦镜与光栅的反射面对应，探测器的探测点位于聚焦 镜的焦点处，控制装置的电信号输出与高压发生器的电信号输入相连，探测器的电信号输 出与控制装置的电信号输入相连。工作时，将少量流体涂铺在采样电极上，通过控制装置控 制高压发生器向电极输出设定高压及能量的电子脉冲，使采样电极上的流体样品中的各种 成分在高压电流的作用下发出相应频率的光，光通过光纤传送到入射狭缝，并通过入射狭 缝投射到反光准直镜，反光准直镜则将光反射到光栅上，光栅将特定频率范围的光反射到 聚焦镜，聚焦镜则将光聚焦在探测器的探测点上，探测点则根据光能的大小转换成相应大 小的电子信号，以方便下一步的控制、使用。由于构成流体(如油料)中的不同成分，在高 压电脉冲的作用下，会发出特定频率的光的，只要我们能准确定量、定质地采集到这些光， 就能检测并计算出该种成分是否存在以及其含量的大小，采用光纤既能有效收集这些光， 而且，在传输这些光的过程中几乎是没有损失的，将所有检测、收集光的构件封闭在暗室式 容腔内，有效地防止了外界的光污染，以保证检测的准确。这里，为了防止温度的变化对各个构件的位置关系产生影响，暗室式容腔内设置 有机架，入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器均固定在机架上，机架放置在暗室式 容腔内，机架与暗室式容腔间设置有保温层，机架放置在保温层上，保温层内设置有恒温装 置，恒温装置包括电子加热器、电子制冷器、温度控制装置。工作时，通过温度控制装置控制 电子加热器、电子制冷器，使保温层内的温度保持恒定，通过保温层将机架与暗室式容腔分 隔，避免了暗室式容腔的变形传递到机架上，使机架上的构件发生位置变化而导致检测的
3误差。本实用新型与已有技术相比，由于从光的采集到定量检测都是瞬间连续完成的， 因此具有能准确、快速地从量及质等方面获得构成流体的成分构成的优点。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为光谱分析部分的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述如图1所示，本实用新型包括光谱采样部分1、光谱分析部分2、控制装置3，光谱采 样部分1包括高压发生器4、与高压发生器4相连的电极5和采样电极6、一条以上的通道 光纤7、取样暗室18，电极5和采样电极6相对，通道光纤7的光采样口 7a位于电极5和采 样电极6间的侧面，采样电极6呈轮状，轮状采样电极6下面设置有样品容器8，轮状采样电 极6动力装置带动转动，以便将放置在样品容器8内的样品流体带上电极6正对的位置上， 样品容器8、电极5和采样电极6设置在取样暗室18内，如图2所示，光谱分析部分2包括 暗室式容腔9、设置在暗室式容腔9内的入射狭缝10、反光准直镜11、光栅12、聚焦镜13、探 测器14，入射狭缝10与通道光纤7的出口 7b相连，反光准直镜11镜面对称且斜着对着入 射狭缝10和光栅12，聚焦镜13与光栅12的反射面对应，探测器14的探测点位于聚焦镜 13的焦点处，控制装置3的电信号输出与高压发生器4的电信号输入相连，探测器14的电 信号输出与控制装置4的电信号输入相连。为了更好地提取光能，通道光纤7的光采样口 7a设置有聚焦镜。这里，探测器14 采用的是电荷耦合元件(CCD)。暗室式容腔9内设置有机架15，入射狭缝10、反光准直镜11、光栅12、聚焦镜13、 探测器14均固定在机架15上，机架15与暗室式容腔9间设置有保温层16，机架15放置 在保温层16上，保温层16内设置有恒温装置，恒温装置包括电子加热器17a、电子制冷器 17b、温度控制装置17c。
权利要求1.一种多通道流体光谱分析仪，其特征在于包括光谱采样部分、光谱分析部分、控制 装置，光谱采样部分包括高压发生器、与高压发生器相连的电极和采样电极、一条以上的通 道光纤、一个以上取样暗室，电极和采样电极相对，通道光纤的光采样口位于电极和采样电 极间的侧面，电极和采样电极设置在取样暗室内，光谱分析部分包括暗室式容腔、设置在暗 室式容腔内的入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器，入射狭缝与通道光纤的出口相 连，反光准直镜镜面对称且斜着对着入射狭缝和光栅，聚焦镜与光栅的反射面对应，探测器 的探测点位于聚焦镜的焦点处，控制装置的电信号输出与高压发生器的电信号输入相连， 探测器的电信号输出与控制装置的电信号输入相连。
2.根据权利要求1所述的多通道流体光谱分析仪，其特征在于暗室式容腔内设置有机 架，入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器均固定在机架上，机架放置在暗室式容腔 内。
3.根据权利要求2所述的多通道流体光谱分析仪，其特征在于机架与暗室式容腔间设 置有保温层，机架放置在保温层上，保温层内设置有恒温装置，恒温装置包括电子加热器、 电子制冷器、温度控制装置。
4.根据权利要求1或2或3所述的多通道流体光谱分析仪，其特征在于采样电极呈轮 状，轮状采样电极下面设置有样品容器，轮状采样电极动力装置带动转动。
5.根据权利要求1或2或3所述的多通道流体光谱分析仪，其特征在于通道光纤的光 采样口设置有聚焦镜，探测器采用的是电荷耦合元件。
6.根据权利要求4所述的多通道流体光谱分析仪，其特征在于通道光纤的光采样口设 置有聚焦镜，探测器采用的是电荷耦合元件。
专利摘要一种多通道流体光谱分析仪，其特征在于包括光谱采样部分、光谱分析部分、控制装置，光谱采样部分包括高压发生器、与高压发生器相连的电极和采样电极、一条以上的通道光纤、取样暗室，电极和采样电极相对，通道光纤的光采样口位于电极和采样电极间的侧面，电极和采样电极设置在取样暗室内，光谱分析部分包括暗室式容腔、设置在暗室式容腔内的入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器。本实用新型与已有技术相比，具有能准确、快速地从量及质等方面获得构成流体的成分构成的优点。
文档编号G01N21/27GK201859115SQ20102062038
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月13日 优先权日2010年11月13日
发明者张春华 申请人:张春华