EPR谱仪变温系统及其控制方法与流程

文档序号:31335936发布日期:2022-08-31 08:46阅读:202来源:国知局
EPR谱仪变温系统及其控制方法与流程
epr谱仪变温系统及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及epr谱仪技术领域,尤其是涉及一种epr谱仪变温系统及其控制方法。


背景技术:

2.电子顺磁共振(electron paramagnetic cesonance,epr)谱仪是通过检测未成对电子的顺磁性用于研究顺磁性物质结构的波普检测技术,其中,部分顺磁性物质结构的研究需在低温或高温环境下进行。然而现有的检测需将顺磁性物质分别放入epr谱仪低温系统和epr谱仪高温系统进行检测,检测时间较长且成本较高。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种epr谱仪变温系统,所述epr谱仪变温系统可以提供不同的温度,以满足顺磁性物质在不同温度下检测的需求。
4.本发明还提出一种epr谱仪变温系统的控制方法,所述epr谱仪变温系统的控制方法包括上述epr谱仪变温系统。
5.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统,包括:氮气储罐;液氮储罐,所述液氮储罐具有换热器,所述换热器具有换热管路;玻璃杜瓦,所述玻璃杜瓦内设有加热器;第一管路,所述第一管路的一端与所述氮气储罐连通;第二管路,所述第二管路的一端与所述第一管路的另一端连接,所述第二管路的另一端与所述换热管路的一端连接;第三管路,所述第三管路的一端与所述换热管路的另一端连接,所述第三管路的另一端与所述玻璃杜瓦的入口连接;第四管路,所述第四管路的一端与所述第一管路的另一端连接,所述第四管路的另一端与所述第三管路连接;第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀设于所述第二管路上,所述第二控制阀设于所述第四管路上。
6.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统,设置氮气储罐、液氮储罐、玻璃杜瓦、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第一控制阀和第二控制阀,通过控制第一控制阀和第二控制阀的开度以及加热器的开启和关闭,以实现根据试验的需求,为位于玻璃杜瓦内的检测区域提供不同的温度。
7.在本发明的一些实施例中,所述第一管路上设有质量流量控制器。
8.在本发明的一些实施例中,所述第一管路上设有减压阀。
9.在本发明的一些实施例中,所述玻璃杜瓦内设有温度传感器。
10.在本发明的一些实施例中,还包括温控仪,所述温度传感器和所述加热器均与所述温控仪连接。
11.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统的控制方法,所述epr谱仪变温系统为上述的epr谱仪变温系统,所述控制方法包括:
12.确定所述epr谱仪变温系统的工作温度范围;
13.根据所述epr谱仪变温系统的工作范围控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的
开度以及所述加热器的工作状态。
14.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统的控制系统,设置氮气储罐、液氮储罐、玻璃杜瓦、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第一控制阀和第二控制阀52,通过确定epr谱仪变温系统的工作温度范围,并根据epr谱仪变温系统100的工作范围控制第一控制阀和第二控制阀的开度以及加热器的工作状态,以实现根据试验的需求,为位于玻璃杜瓦内的检测区域提供不同的工作温度。
15.在本发明的一些实施例中,所述工作温度范围包括第一工作温度范围和第二工作温度范围,所述第一工作温度范围高于所述第二工作温度范围,所述根据所述epr谱仪变温系统的工作范围控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的开度包括:若所述epr谱仪变温系统的工作温度范围为所述第一工作温度范围,控制所述第一控制阀关闭,所述第二控制阀打开,所述加热器工作;若所述epr谱仪变温系统的工作温度范围为所述第二工作温度范围,控制所述第一控制阀打开。
16.在本发明的一些实施例中,所述第一管路上设有质量流量控制器,在所述epr谱仪变温系统的工作温度范围为所述第一工作温度范围时,所述控制方法包括:判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否低于第一设定值;若是,则通过所述质量流量控制器控制氮气质量流速减小。
17.在本发明的一些实施例中,在判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否低于第一设定值的同时,所述控制方法还包括:判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否高于第二设定值,所述第二设定值大于所述第一设定值;若是,则通过所述质量流量控制器控制氮气质量流速增大。
18.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:判断氮气质量流速是否小于等于f1;若是,控制所述加热器的功率增高。
19.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:判断所述氮气质量流速是否大于等于f2,所述f2大于f1;若是,维持所述加热器保持当前功率运行,同时继续判断氮气质量流速小于等于f1。
20.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:判断氮气质量流速是否大于等于f4;若是,控制所述加热器的功率降低。
21.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:判断所述氮气质量流速是否小于等于f3,所述f4大于f3;若是,维持所述加热器保持当前功率运行,同时继续判断氮气质量流速大于等于f4。
22.在本发明的一些实施例中,所述第一管路上设有质量流量控制器,在所述epr谱仪变温系统的工作温度范围为所述第二工作温度范围时,所述控制方法包括:判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否低于第三设定值;若是,则通过所述质量流量控制器控制氮气质量流速减小。
23.在本发明的一些实施例中,在控制所述质量流量控制器控制氮气质量流速减小之前,所述控制方法还包括:判断氮气质量流速是否等于f;若否,则通过所述质量流量控制器控制氮气质量流速减小。
24.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:若氮气质量流速等于f,则判断所述第二控制阀的开度是否为100%;若否,则控制所述第二控制阀开度增大。
25.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:若所述第二控制阀的开度为100%,则控制所述第一控制阀的开度减小,并继续判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否低于第三设定值。
26.在本发明的一些实施例中,在判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否低于第三设定值的同时,所述控制方法还包括:判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否高于第四设定值,所述第四设定值大于所述第三设定值;若是,则控制所述第一控制阀开度增大。
27.在本发明的一些实施例中,在控制所述第一控制阀开度增大之前,所述控制方法还包括:判断所述第一控制阀的开度是否为100%;若否,则控制所述第一控制阀开度增大。
28.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:若所述第一控制阀的开度为100%,则判断所述第二控制阀的开度是否为0;若否,控制所述第二控制阀的开度减小。
29.在本发明的一些实施例中,所述控制方法还包括:若所述第二控制阀的开度为0,则通过所述质量流量控制器控制氮气质量流速增大,并继续判断所述玻璃杜瓦的检测环境温度是否高于第四设定值。
30.在本发明的一些实施例中,所述第一管路上设有减压阀,所述控制方法包括:所述epr谱仪变温系统在进入工作状态后,调节减压阀,以使所述氮气储罐的出气压力维持在预设值。
31.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
33.图1是根据本发明实施例的epr谱仪变温系统的示意图;
34.图2是根据本发明实施例的epr谱仪变温系统的控制方法的流程图;
35.图3是根据本发明又一个实施例的epr谱仪变温系统的控制方法的流程图;
36.图4是根据本发明另一个实施例的epr谱仪变温系统的控制方法的流程图。
37.附图标记:
38.100、epr谱仪变温系统;
39.1、氮气储罐;
40.2、液氮储罐;21、换热器;211、换热管路;
41.3、玻璃杜瓦;31、加热器;32、温度传感器;
42.41、第一管路;42、第二管路;43、第三管路;44、第四管路;
43.51、第一控制阀;52、第二控制阀;
44.6、质量流量控制器;
45.7、温控仪;
46.8、减压阀;
47.9、工控机。
具体实施方式
48.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
50.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.下面参考图1描述根据本发明实施例的epr谱仪变温系统100。
52.如图1所示,根据本发明一个实施例的epr谱仪变温系统100,包括氮气储罐1、液氮储罐2、玻璃杜瓦3、第一管路41、第二管路42、第三管路43、第四管路44、第一控制阀51和第二控制阀52。其中液氮储罐2具有换热器21,换热器21具有换热管路211,玻璃杜瓦3内设有加热器31,第一管路41的一端与氮气储罐1连通,第二管路42的一端与第一管路41的另一端连接,第二管路42的另一端与换热管路211的一端连接,第三管路43的一端与换热管路211的另一端连接,第三管路43的另一端与玻璃杜瓦3的入口连接,第四管路44的一端与第一管路41的另一端连接,第四管路44的另一端与第三管路43连接。
53.可以理解的是,氮气储罐1用于储存常温氮气,玻璃杜瓦3设有放置待检测物质的检测区域,氮气储罐1内的常温氮气可以经第一管路41和第二管路42流通至换热管路211内,以实现常温氮气进入液氮储罐2内与换热器21换热成形成低温氮气,低温氮气再经第三管路43流入玻璃杜瓦3内,从而对位于玻璃杜瓦3内的检测区域提供低温环境。氮气储罐1内的常温氮气还可以经第一管路41、第四管路44和第三管路43直接流通至玻璃杜瓦3内,通过玻璃杜瓦3内设的加热器31对常温氮气加热,从而对位于玻璃杜瓦3内的检测区域提供高温环境。优选地,加热器31靠近玻璃杜瓦3的入口且远离检测区域的位置,以使进入玻璃杜瓦3内的常温氮气可以先经加热器31加热形成高温氮气后输送至检测区域。
54.第一控制阀51设于第二管路42上,第二控制阀52设于第四管路44上。具体地,第一控制阀51设于第二管路42上用于控制第二管路42的开度,第二控制阀52设于第四管路44上用于控制第四管路44的开度,当epr谱仪变温系统100的工作温度范围为低温时,第一控制阀51打开且第二控制阀52关闭;当epr谱仪变温系统100的工作温度范围为高温时,第二控制阀52打开且第一控制阀51关闭。
55.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统100,设置氮气储罐1、液氮储罐2、玻璃杜瓦3、第一管路41、第二管路42、第三管路43、第四管路44、第一控制阀51和第二控制阀52,通过
控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的开启和关闭,以实现根据试验的需求,为位于玻璃杜瓦3内的检测区域提供不同的温度。
56.在本发明的一些实施例中,如图1所示,第一管路41上设有质量流量控制器6。通过质量流量控制器6可以调节氮气储罐1输出的氮气质量流速,改变经第一管路41、第四管路44和第三管路43流入玻璃杜瓦3或内的氮气的质量流速,或是改变经第一管路41、第二管路42、换热管路211和第三管路43流入玻璃杜瓦3或内的氮气的质量流速,以实现对玻璃杜瓦3内温度的微调,从而快速实现玻璃杜瓦3内的温度恒定,进而保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品的结果更精准。
57.进一步地,由于氮气流速太慢不能够保证位于玻璃杜瓦3内的检测区域的温度的均匀性,因此,在使用该epr谱仪变温系统100检测样品之前,测试在玻璃杜瓦3的不同环境温度下氮气质量流速的下限值,避免通过质量流量控制器6调节时氮气质量流速低于下限值,同时,保证epr谱仪变温系统100运行开始至结束氮气质量流速始终高于下限值,进一步保证了epr谱仪变温系统100的稳定性。
58.在本发明的一些实施例中,如图1所示,第一管路41上设有减压阀8。通过减压阀8的设置可以使得氮气储罐1输出的氮气在第一管路41上的出气压力维持在一个合适值,从而保证epr谱仪变温系统100的稳定性。
59.在本发明的一些实施例中,如图1所示,玻璃杜瓦3内设有温度传感器32。可以理解的是,通过在玻璃杜瓦3内设有温度传感器32,可以实时检测玻璃杜瓦3内的温度,便于epr谱仪变温系统100通过温度传感器32检测的温度控制质量流量控制器6,以维持玻璃杜瓦3内的温度恒定,优选地,温度传感器32设置在检测区域内,以实时监测检测区域内的温度,使得epr谱仪变温系统100检测样品的结果更精准。
60.在本发明的一些实施例中,如图1所示,epr谱仪变温系统100还包括温控仪7。其中,温度传感器32和加热器31均与温控仪7连接。具体地,当epr谱仪变温系统100的工作温度范围为高温时,通过温控仪7接收温度传感器32的信号并控制加热器31的加热功率,以维持玻璃杜瓦3内的检测区域的温度恒定。当然,温控仪7还可以与外接的工控机9连接,温控仪7获取的温度传感器32的信号传递至工控机9,通过工控机9控制质量流量控制器6,以维持玻璃杜瓦3内检测区域的温度恒定。
61.在本发明的一些实施例中,如图1所示,epr谱仪变温系统100还包括工控机9,工控机9分别与质量流量控制器6、第一控制阀51、第二控制阀52和温控仪7连接。具体地,在使用该epr谱仪变温系统100时,可以在工控机9上设置所需温度。同时,工控机9可以根据温度传感器32的信号控制质量流量控制器6,以改变氮气质量流速,工控机9还可以根据温度传感器32的信号分别控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度,以改变流入第一控制阀51和第二控制阀52内的氮气的比例。
62.如图2所示,根据本发明实施例的epr谱仪变温系统100的控制方法,包括:
63.s1:确定epr谱仪变温系统100的工作温度范围。其中,根据位于玻璃杜瓦3内的检测区域进行试验所需的温度,确定epr谱仪变温系统100的工作温度范围。
64.s2:根据epr谱仪变温系统100的工作范围控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的工作状态。可以理解的是,根据epr谱仪变温系统100所处的工作温度范围分别控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的工作状态。需要说明的
是,具体的第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的工作状态在后续实施例中具体说明。
65.根据本发明实施例的epr谱仪变温系统100的控制系统,设置氮气储罐1、液氮储罐2、玻璃杜瓦3、第一管路41、第二管路42、第三管路43、第四管路44、第一控制阀51和第二控制阀52,通过确定epr谱仪变温系统100的工作温度范围,并根据epr谱仪变温系统100的工作范围控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的工作状态,以实现根据试验的需求,为位于玻璃杜瓦3内的检测区域提供不同的温度。
66.在本发明的一些实施例中,工作温度范围包括第一工作温度范围和第二工作温度范围,根据epr谱仪变温系统100的工作范围控制第一控制阀51和第二控制阀52的开度以及加热器31的工作状态包括:
67.若epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第一工作温度范围,控制第一控制阀51关闭,第二控制阀52打开,加热器31工作。通过这样的设置,使得氮气储罐1内的常温氮气经第一管路41、第四管路44和第三管路43直接流入玻璃杜瓦3内,通过玻璃杜瓦3内的加热器31对常温氮气加热,从而升高玻璃杜瓦3内的温度,以使玻璃杜瓦3内的环境温度处于第一工作温度范围。
68.若epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第二工作温度范围,控制第一控制阀51打开。通过这样的设置,使得氮气储罐1内的常温氮气可以经第一管路41和第二管路42流通至换热管路211内,以实现常温氮气进入液氮储罐2内与换热器21换热成形成低温氮气,低温氮气再经第三管路43流入玻璃杜瓦3内,从而降低玻璃杜瓦3内的温度,以使玻璃杜瓦3内的环境温度处于第二工作温度范围。需要说明的是,第二控制阀52和加热器31的工作状态不做限制。其中,加热器31可以停止工作,也可以继续工作;加热器31无需工作也可实现第二工作温度范围内的温度控制,加热器31工作则可以扩展第二工作温度范围的上限,因而此处对于加热器31工作与否不作限定。
69.在本发明的一些实施例中,如图2和图3所示,第一管路41上设有质量流量控制器6,在确定epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第一工作温度范围时,epr谱仪变温系统100的控制方法包括:
70.判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第一设定值。其中,玻璃杜瓦3内的温度可以通过温度传感器32获取,温度传感器32可以实时检测玻璃杜瓦3内的温度。当然,其他形式的温度检测装置也可以,此处不作具体限定,只要能检测玻璃杜瓦3的环境温度即可。优选地,温度传感器32设置在在检测区域内,以实时监测检测区域内的环境温度。
71.第一设定值为epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第一工作温度范围时位于玻璃杜瓦3内用于对样品进行检测试验的温度的下限值。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度改变时,通过玻璃杜瓦3的环境温度与第一设定值相比较判断是否调节质量流量控制器6。
72.若是,则通过质量流量控制器6控制氮气质量流速减小。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度低于第一设定值时,通过质量流量控制器6控制氮气储罐1输出的氮气质量流速,以调低经第四管路44和第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气的质量流速,从而实现不改变加热器31的功率提高玻璃杜瓦3的检测环境温度,进而快速实现位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
73.若否,则继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第一设定值,以使本发明的epr谱仪变温系统100可以持续运行,持续保证玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定。
74.在本发明的一些实施例中,如图3所示,在判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第一设定值的同时,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
75.判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否高于第二设定值,第二设定值大于第一设定值。其中,玻璃杜瓦3内的温度可以通过温度传感器32获取,温度传感器32可以实时检测玻璃杜瓦3内的温度。当然,其他形式的温度检测装置也可以,此处不作具体限定,只要能检测玻璃杜瓦3的环境温度即可。优选地,温度传感器32设置在在检测区域内,以实时监测检测区域内的环境温度。
76.第二设定值为epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第一工作温度范围时位于玻璃杜瓦3内用于对样品进行检测试验的温度的上限值。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度改变时,通过玻璃杜瓦3的环境温度与第二设定值相比较判断是否调节质量流量控制器6。
77.若是,则通过质量流量控制器6控制氮气质量流速增大。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度高于第二设定值时,通过质量流量控制器6控制氮气储罐1输出的氮气质量流速,以调低经第四管路44和第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气的质量流速,从而实现不改变加热器31的功率提高玻璃杜瓦3的检测环境温度,进而快速实现位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
78.若否,则继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否高于第二设定值,以使本发明的epr谱仪变温系统100可以持续运行,持续保证玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定。
79.在本发明的一些实施例中,如图3所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
80.判断氮气质量流速是否小于等于f1。其中,首先获取当前的氮气质量流速,若此时获取的氮气质量流速小于等于f1时,则执行后续步骤。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度持续低于第一设定值时,氮气质量流速逐渐减小,若减小至当前环境温度下的氮气质量流速的下限值时不能保证玻璃杜瓦3内温度的均匀性。因此,需要提前控制加热器31的功率增高,由此,设置了f1。需要说明的是,f1大于玻璃杜瓦3在当前环境温度下的氮气质量流速的下限值。
81.若是,控制加热器31的功率增高。当确定氮气质量流速小于等于f1,控制加热器31的功率增高,以使流入玻璃杜瓦3内的氮气温度升高,从而实现提升玻璃杜瓦3的检测环境温度。
82.若否,则继续判断氮气质量流速是否小于等于f1,以使本发明的epr谱仪变温系统100可以持续运行,持续保证玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定。
83.在本发明的一些实施例中,如图3所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
84.判断氮气质量流速是否大于等于f2,f2大于f1。可以理解的是,由于质量流量控制器6控制氮气质量流速是根据玻璃杜瓦3的检测环境温度变化而控制的,因此,当步骤a4控制加热器31的功率增高以使玻璃杜瓦3的检测环境温度提升的过程中,氮气质量流速也随之增大,若此时获取的氮气质量流速大于等于f2,则执行后续步骤。
85.若是,维持加热器31保持当前功率运行,同时继续判断氮气质量流速小于等于f1。当确定氮气质量流速大于等于f2时,控制加热器31保持当前功率运行,以维持玻璃杜瓦3的
检测环境温度恒定,实现维持样品检测结果的精准性。通过继续判断氮气质量流速小于等于f1可以实现epr谱仪变温系统100可持续运行。
86.若否,则继续控制加热器31的功率增高,以使流入玻璃杜瓦3内的氮气温度升高,从而实现提升玻璃杜瓦3的检测环境温度。
87.在本发明的一些实施例中,如图3所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
88.判断氮气质量流速是否大于等于f4。其中,首先获取当前的氮气质量流速,若此时获取的氮气质量流速大于等于f4时,则执行后续步骤。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度持续大于等于f4时,氮气质量流速逐渐增大,若增大至100%时玻璃杜瓦3的环境温度仍大于等于f4,此时控制加热器31的功率降低以改变玻璃杜瓦3的环境温度,玻璃杜瓦3的环境温度降低至第二设定值的时长增加,这样的调节方式使得位于玻璃杜瓦3内的样品获得的测试结果较长时间不准确。因此,需要提前控制加热器31的功率降低,由此,设置了f4。需要说明的是,f4小于100%
89.至当前环境温度下的氮气质量流速的下限值时不能保证玻璃杜瓦3内温度的均匀性。因此,需要提前控制加热器31的功率增高,由此,设置了f1。需要说明的是,f1大于玻璃杜瓦3在当前环境温度下的氮气质量流速的下限值。
90.若是,控制加热器31的功率降低。当确定氮气质量流速大于等于f4,控制加热器31的功率降低,以使流入玻璃杜瓦3内的氮气温度下降,从而实现降低玻璃杜瓦3的检测环境温度。
91.若否,则继续判断氮气质量流速是否大于等于f4,以使本发明的epr谱仪变温系统100可以持续运行,持续保证玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定。
92.在本发明的一些实施例中,如图3所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
93.判断氮气质量流速小于等于f3,f4大于f3。可以理解的是,由于质量流量控制器6控制氮气质量流速是根据玻璃杜瓦3的检测环境温度变化而控制的,因此,当控制加热器31的功率降低以使玻璃杜瓦3的检测环境温度下降的过程中,氮气质量流速也随之减小,若此时获取的氮气质量流速小于等于f3,则执行后续步骤。
94.若是,维持加热器31保持当前功率运行,同时继续判断氮气质量流速大于等于f4。当确定氮气质量流速小于等于f3时,控制加热器31保持当前功率运行,以维持玻璃杜瓦3的检测环境温度恒定,实现维持样品检测结果的精准性。通过继续判断氮气质量流速大于等于f4可以实现epr谱仪变温系统100可持续运行。
95.若否,则继续控制加热器31的功率降低,以使流入玻璃杜瓦3内的氮气温度下降,从而实现降低玻璃杜瓦3的检测环境温度。
96.需要说明的是,上述f1、f2、f3、f4数值关系如下,f2和f3大于f1且小于f4,f2和f3可以相等,也可以不相等。例如,若当前环境温度下的氮气质量流速的下限值为x,可以是f1=1.1x,f3=f2=1.3x,f4=1.5x,这样的设置可以避免f4过高造成氮气的浪费,不利于分析检测工作的长时间连续进行,还可以避免f1过低造成氮气质量流速缺少调节余量。
97.在本发明的一些实施例中,如图2和图4所示,第一管路41上设有质量流量控制器6,在步骤s1确定epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第二工作温度范围时,在确定玻璃杜瓦3内的环境温度处于第二工作温度范围,epr谱仪变温系统100的控制方法包括:
98.判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第三设定值。其中,玻璃杜瓦3内的温度
可以通过温度传感器32获取,温度传感器32可以实时检测玻璃杜瓦3内的温度。当然,其他形式的温度检测装置也可以,此处不作具体限定,只要能检测玻璃杜瓦3的环境温度即可。优选地,温度传感器32设置在在检测区域内,以实时监测检测区域内的环境温度。
99.第三设定值epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第二工作温度范围时位于玻璃杜瓦3内用于对样品进行检测试验的温度的下限值。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度改变时,通过玻璃杜瓦3的环境温度与第三设定值相比较判断是否调节质量流量控制器6。
100.若是,则通过质量流量控制器6控制氮气质量流速减小。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度低于第三设定值时,通过质量流量控制器6控制氮气储罐1输出的氮气质量流速,以调低经第一管路41进入液氮储罐2内与换热管路211进行换热的氮气的质量流速,从而实现经第三管路43流入玻璃杜瓦3内的低温氮气的质量流速降低,进而提升位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
101.在本发明的一些实施例中,如图4所示,在控制质量流量控制器6控制氮气质量流速减小之前,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
102.判断氮气质量流速是否等于f。其中,首先获取当前的氮气质量流速,若此时获取的氮气质量流等于f时,若减小至当前环境温度下的氮气质量流速的下限值时不能保证玻璃杜瓦3内温度的均匀性。需要说明的是,f最小为玻璃杜瓦3在当前环境温度下的氮气质量流速的下限值。
103.若否,则通过质量流量控制器6控制氮气质量流速减小。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度低于第三设定值,且氮气质量流速不等于f时,通过质量流量控制器6控制氮气储罐1输出的氮气质量流速,以调低经第一管路41进入液氮储罐2内与换热管路211进行换热的氮气的质量流速,从而实现经第三管路43流入玻璃杜瓦3内的低温氮气的质量流速降低,进而提升位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
104.在本发明的一些实施例中,如图4所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
105.若氮气质量流速等于f,则判断第二控制阀52的开度是否为100%。可以理解的是,若第二控制阀52的开度逐步开至100%时玻璃杜瓦3的检测环境温度仍低于第三设定值时,已经无法通过增大第二控制阀52的开度减少第一管路41内的常温氮气流入第一控制阀51的比例。
106.若否,则控制第二控制阀52开度增大。确定氮气质量流速等于f,且第二控制阀52的开度不为100%,控制第二控制阀52开度增大,以增大经第四管路44直接流向第三管路43内的常温氮气比例,同时减小经第二管路42流入换热管路211内的常温氮气比例,以减少换热管路211流入第三管路43内的低温氮气,以使第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气温度降低,从而提升位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度。
107.在本发明的一些实施例中,如图4所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
108.若第二控制阀52的开度为100%,则控制第一控制阀51的开度减小,并继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第三设定值。可以理解的是,通过控制第一控制阀51的开度减小,以减小经第二管路42流入换热管路211内的常温氮气比例,从而减少换热管路211
流入第三管路43内的低温氮气,同时增大经第四管路44直接流向第三管路43内的常温氮气比例,以实现第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气温度升高,从而提升位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度。同时,通过继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第三设定值,可以实现epr谱仪变温系统100的持久运行。
109.在本发明的一些实施例中,如图4所示,在判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否低于第三设定值的同时,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
110.判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否高于第四设定值,第四设定值大于第三设定值。其中,玻璃杜瓦3内的温度可以通过温度传感器32获取,温度传感器32可以实时检测玻璃杜瓦3内的温度。当然,其他形式的温度检测装置也可以,此处不作具体限定,只要能检测玻璃杜瓦3的环境温度即可。优选地,温度传感器32设置在在检测区域内,以实时监测检测区域内的环境温度。
111.第四设定值epr谱仪变温系统100的工作温度范围为第二工作温度范围时位于玻璃杜瓦3内用于对样品进行检测试验的温度的上限值。可以理解的是,玻璃杜瓦3的检测环境温度改变时,通过玻璃杜瓦3的环境温度与第四设定值相比较判断是否第一控制阀51的开度。
112.若是,则控制第一控制阀51开度增大。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度高于第四设定值,通过控制第一控制阀51的开度增大,以增大经第二管路42流入换热管路211内的常温氮气比例,从而增大换热管路211流入第三管路43内的低温氮气,同时减小经第四管路44直接流向第三管路43内的常温氮气比例,以实现第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气温度降低,从而降低位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
113.在本发明的一些实施例中,如图4所示,在控制第一控制阀51开度增大之前,控制方法还包括:
114.判断第一控制阀51的开度是否为100%。可以理解的是,若第一控制阀51的开度逐步开至100%时玻璃杜瓦3的检测环境温度仍高于第四设定值时,已经无法通过增大第一控制阀51的开度增大经第二管路42流入换热管路211内的常温氮气比例,以增大换热管路211流入第三管路43内的低温氮气。
115.若否,则控制第一控制阀51开度增大。当确定玻璃杜瓦3的检测环境温度高于第四设定值,且第一控制阀51的开度不为100%,控制第一控制阀51开度增大,以增大经第二管路42流入换热管路211内的常温氮气比例,从而降低位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
116.在本发明的一些实施例中,如图4所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
117.若第一控制阀51的开度为100%,则判断第二控制阀52的开度是否为0。可以理解的是,若第一控制阀51的开度逐步开至100%时玻璃杜瓦3的检测环境温度仍高于第四设定值时,已经无法通过增大第一控制阀51的开度增大换热管路211流入第三管路43内的低温氮气的比例。
118.若否,控制第二控制阀52的开度减小。确定第一控制阀51的开度为100%,且第二控制阀52的开度不为0,控制第二控制阀52的开度减小,以增大经第二管路42流入换热管路
211内的常温氮气比例,从而增大换热管路211流入第三管路43内的低温氮气,同时减小经第四管路44直接流向第三管路43内的常温氮气比例,以实现第三管路43流入玻璃杜瓦3内的氮气温度降低,从而降低位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。
119.在本发明的一些实施例中,如图4所示,epr谱仪变温系统100的控制方法还包括:
120.若第二控制阀52的开度为0,则通过质量流量控制器6控制氮气质量流速增大,并继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否高于第四设定值。可以理解的是,通过质量流量控制器6控制氮气储罐1输出的氮气质量流速,以调高经第一管路41进入液氮储罐2内与换热管路211进行换热的氮气的质量流速,从而实现经第三管路43流入玻璃杜瓦3内的低温氮气的质量流速增大,进而减小位于玻璃杜瓦3内的检测环境温度,以实现玻璃杜瓦3内的检测环境温度恒定,以保证使用该epr谱仪变温系统100检测样品结果的精准度。同时,继续判断玻璃杜瓦3的检测环境温度是否高于第四设定值,可以实现epr谱仪变温系统100的持久运行。
121.在本发明的一些实施例中,如图4所示,第一管路41上设有减压阀8,控制方法包括:epr谱仪变温系统100在进入工作状态后,调节减压阀8,以使氮气储罐1的出气压力维持在预设值。通过减压阀8的设置可以使得氮气储罐1输出的氮气在第一管路41上的出气压力维持在一个合适值,从而保证epr谱仪变温系统100的稳定性。需要说明的是,减压阀8调整出气压力可以发生在epr谱仪变温系统100运行开始至结束的任意时刻。
122.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
123.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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