一种恒温红外碳硫分析装置的制作方法

本实用新型涉及一种光谱检测设备，具体涉及一种恒温红外碳硫分析装置。

背景技术：

红外碳硫分析仪器是是测量材料中碳元素和硫元素百分含量的精密分析设备，全球的碳硫分析仪均采用燃烧分离法将材料中的碳和硫元素在高温下氧化分离，碳氧化成二氧化碳，硫氧化成二氧化硫，再通过测试气体浓度来计算碳硫元素含量。红外碳硫分析仪必须要使分析的气体达到一定的恒定温度才能进行准确的分析，但通常情况下，接收池中红外光源发出红外线，照射分析气体，产生大量的热量，导致接收池中的温度不均匀且不断变化；另一方面，接收池会受到外部环境的干扰与外部环境产生热交换，使接收池内的温度降低，导致内部环境不是恒温，使分析结果产生误差。现有技术中常采用有在吸收池外设置保温箱的方式来保持吸收池内的恒温。

如专利申请号为“CN201721031352.9”，公开日为2018年03月09日，名称为“一种新型红外碳硫分析仪 ”的实用新型专利，其技术方案为：一种新型红外碳硫分析仪，包括一内层分析箱和一外层保温箱；所述的内层分析箱设置在外层保温箱内；且所述的内层分析箱内安装有分析仪，所述的内层分析箱的上方设置有一进气管，且进气管的端部设置有若干分支管道。

上述实用新型主要有以下缺点：1、设置加热装置及加热条对分析箱进行加热，连接室内还设有风扇来使室内温度均匀，这样的设置方式不但结构较为复杂，同时由于加热管与风扇之间需要一定的空间进行空气对流，使得保温箱的体积增大，占地面积也随之增加；2、当保温箱内的装置发生故障时，如风扇设置在内层，一旦出现问题则检修起来十分困难，然而该实用新型并未设置合理的检修方式来应对这种情况的发生。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术中红外碳硫分析仪保温装置设计不合理导致保温装置结构复杂、占地面积较大、检修困难等问题，提出了一种结构简单，便于维护和检修，能够恒定维持吸收池内的所需测定温度，提高测量数据的稳定性和准确性的红外碳硫分析装置。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种恒温红外碳硫分析装置， 包括光源室、吸收池和红外探测器，其特征在于：所述吸收池外壁缠绕有电加热管，所述电加热管外固定有隔热板，隔热板外设有不锈钢外壳，隔热板与不锈钢外壳之间填充有保温材料，所述吸收池池体上设有三个管接头，两端的管接头分别与进气导管、出气导管相连，中间的管接头与热电偶相连，所述进气导管和出气导管上都安装有流量计，进气导管由内到外依次为输气管、隔热层、保温层和不锈钢外管，所述输气管与隔热层间埋设有电热丝及热电偶，出气导管连接有废气吸收槽。

所述不锈钢外壳为圆筒形，包括两头侧板及中间侧板，两头侧板之间采用连接螺栓和连接螺母进行固定。

所述光源室和红外探测器分别位于吸收池两端，光源室、吸收池和红外探测器处于同一光轴上。

所述光源室有红外光源，红外光源右侧依次为切光片和红外滤光片，切光片与切光马达相连，吸收池内两端设有红外窗片。

所述红外探测器前端为滤光片，滤光片与红外探测器之间设有光锥。

所述进气导管、出气导管与管接头均采用螺纹连接。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型结构简单，设置合理，体积小巧，能够为红外碳硫分析提供恒温的测试环境，可提高检测结果的准确性和稳定性；

（2）本实用新型吸收池壁外缠绕设置加热管，热源分布均匀且升温迅速，无需增设其他吹风装置就能使吸收池内温度分布较为均匀，热电偶通过管接头随时监测并调控温度，维持吸收池内的恒温环境。进气导管内也设有加热管及热电偶，因而进入吸收池内的待测组份能始终保持在较佳温度，不会破坏吸收池内的恒温环境，能够在连续不断地通气过程中保持测试的稳定性，从而提高测试结果的准确性；

（3）本实用新型检修及拆装方便，采用螺栓及螺母固定不锈钢外壳，当加热管或热电偶出现损坏时，方便拆解和更换；

（4）本实用新型出气导管连接有废气吸收槽，防止检测后的气体中残余有H2S\ClO2\NO2等有害气体直接排入大气污染环境。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为吸收池及其外部保温结构示意图；

图3为进气导管部分内部结构示意图；

其中，

1、吸收池；2、红外探测器；3、电加热管； 4、不锈钢外壳；400、连接螺栓；401、连接螺母；5、管接头；6、进气导管；600、输气管；601、隔热层；602、保温层；603、不锈钢外管；604、电热丝；7、出气导管；8、流量计；9、热电偶；10、红外光源；11、切光片；12、红外滤光片；13、切光马达；14、光锥；15、红外窗片。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1-3，一种恒温红外碳硫分析装置，包括光源室、吸收池1和红外探测器2，所述吸收池1外壁缠绕有电加热管3，所述电加热管3外固定有隔热板，隔热板外设有不锈钢外壳4，隔热板与不锈钢外壳4之间填充有保温材料16，所述吸收池1体上设有三个管接头5，两端的管接头5分别与进气导管6、出气导管7相连，中间的管接头5与热电偶9相连，所述进气导管6和出气导管7上都安装有流量计8，进气导管6由内到外依次为输气管600、隔热层601、保温层602和不锈钢外管603，所述输气管600与隔热层601间埋设有电热丝604及热电偶9，出气导管7连接有废气吸收槽。

本实用新型结构简单，设置合理，体积小巧，能够为红外碳硫分析提供恒温的测试环境，可提高检测结果的准确性和稳定性。本实施例中所述吸收池1外壁缠绕设置加热管，热源分布均匀且升温迅速，无需增设其他吹风装置就能使吸收池1内温度分布较为均匀，热电偶9通过管接头5随时监测并调控温度，维持吸收池1内的恒温环境。进气导管6内也设有加热管及热电偶9，因而进入吸收池1内的待测组份能始终保持在较佳温度，不会破坏吸收池1内的恒温环境，能够在连续不断地通气过程中保持测试的稳定性，从而提高测试结果的准确性。

实施例2

如图1-3，一种恒温红外碳硫分析装置，包括光源室、吸收池1和红外探测器2。所述吸收池1外壁缠绕有电加热管3，所述电加热管3外固定有隔热板，隔热板外设有不锈钢外壳4，隔热板与不锈钢外壳4之间填充有保温材料16，所述吸收池1体上设有三个管接头5，两端的管接头5分别与进气导管6、出气导管7相连，中间的管接头5与热电偶9相连，所述进气导管6和出气导管7上都安装有流量计8，进气导管6由内到外依次为输气管600、隔热层601、保温层602和不锈钢外管603，所述输气管600与隔热层601间埋设有电热丝604及热电偶9，出气导管7连接有废气吸收槽。

所述废气吸收槽内用于处理样气中H2S\ClO2\NO2等酸性气体的过滤液。

本实施例中所述的电热丝604和热电偶9为输气管600内的一段预加热路段，该路段设置在进气导管6的接头流量计8与之间，防止经过处理后的样气破坏吸收池1内的恒温环境，影响测定结果的稳定性。

所述不锈钢外壳4为圆筒形，包括两头侧板及中间侧板，两头侧板之间采用连接螺栓400和连接螺母401进行固定。当加热管或热电偶9出现损坏时，将螺栓螺母拆解即可检修更换，方便日常维护。

所述光源室和红外探测器2分别位于吸收池1两端，光源室、吸收池1和红外探测器2处于同一光轴上。

所述光源室有红外光源10，红外光源10右侧依次为切光片11和红外滤光片12，切光片11与切光马达13相连，吸收池1内两端设有红外窗片15。

所述红外探测器2前端为滤光片，滤光片与红外探测器2之间设有光锥14。

本恒温红外碳硫分析装置的工作原理如下：通过电加热管3将吸收池1预调至所需分析温度，红外光源10产生红外线，经样气特定的红外滤光片12形成特定波长的红外线，该特定波长的红外线通过吸收池1一端的红外窗片15进入吸收池1，燃烧后的样气经预热处理后，由输气管600进入吸收池1吸收部分红外线再从出气导管7流出，经过废气吸收槽进行环保处理。被样气吸收部分红外线之后的剩余光纤经过吸收池1另一端的红外窗片15，再经过滤光片，由光锥14将红外线聚集，红外探测器2将入射的红外辐射信号转化为电信号输出，所述电信号经由放大、转换后可在分析仪表上显示元素含量的占比。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。