[发明专利]一种用于气体分析的恒温积分球装置

说明书

技术领域

本发明涉及光谱仪器领域，特别是一种用于气体分析的恒温积分球装置。

背景技术

光谱分析技术，目前已广泛应用于测量物质的化学组成和相对含量。这种技术具有操作简单、反应灵敏、数据准确等多方面优点。然而，目前的光谱测样仪器主要是用于固体样品分析，且对光源的质量、样品的形貌以及测量环境依赖性较大。环境的温度和湿度以及光的反射、散射、偏振都会对测量数据产生影响，容易产生较大的测量误差。因此，研究一种能广泛用于气体分析、且能减小环境对检测影响的光谱仪器是极有必要的。

发明内容

本发明提供了一种用于气体分析的恒温积分球装置，能够用于测量气体的红外吸收光谱，且能减小测试环境对检测结果的影响。

一种用于气体分析的恒温积分球装置，包括积分球本体，积分球本体上设有出气口、入气口、入射光孔和出射光孔，所述积分球本体外表面包裹有电热膜，且镶嵌在绝热隔离壳中，积分球本体与绝热隔离壳之间设置有真空绝热间隙层，所述绝热隔离壳设置有入气阀和出气阀，所述出气口、入气口、入射光孔和出射光孔均穿出绝热隔离壳外表面。

进一步的，所述积分球本体外表面由电热膜均匀包裹。

进一步的，所述积分球本体内设有球内气压传感器的感应端，所述球内气压传感器的感应端距离入气口和出气口的长度都大于积分球本体半径。

进一步的，所述积分球本体内设有温度传感器，所述温度传感器和所述电热膜分别与温度控制器连接。

进一步的，所述出气口与所述入气口同时指向积分球本体的圆心，且出气口和入气口分别与圆心的连线形成180度角。

进一步的，所述入射光孔与出射光孔同时指向圆心，且入射光孔与出射光孔分别与圆心的连线不在同一直线上。

进一步的，所述出气口设置在积分球本体的左端，所述入气口设置在积分球本体的右端。更进一步的，所述出气阀位于出气口和入气口所在的圆形赤道面的正上方；所述出气阀和入气阀位于出气口和入气口所在的圆形赤道面切割的半球体同侧。

进一步的，所述真空绝热间隙层中设有间隙气压传感器的感应端。

进一步的，所述入射光孔与出射光孔都设有可调孔径光阑；所述入气口和出气口都设有气体限流阀。

以上所述的用于气体分析的恒温积分球装置，具有以下优点：

（1）由于采用了积分球结构，能增强信号强度，提高信噪比，且使球内气体样品受到的光照强度更加均匀，降低了由于入射光的形状和角度等变化产生的影响，进而测得气体的红外吸收光谱更为准确，大大提高了仪器精度、稳定性和可靠性；

（2）由于在积分球外面设置有绝热隔离壳，绝热隔离壳与积分球之间还设置有真空绝热间隙层，能有效的隔离外界测试环境，减小了热传导作用，从而使球内样品温度保持恒温，减小环境对检测结果的影响。

（3）由于在积分球外表面设置了电热膜，能对积分球进行均匀加热，并进一步在绝热隔离壳上设置了出气阀和入气阀，通过导入制冷剂能对积分球进行降温，实现了积分球的温度可调节，以满足不同气体测试对温度的精度要求，减小了气体检测对测试环境的依赖性。

附图说明

图1是本发明的正视结构示意图。

图2是温度调节的模块结构示意图。

图中，球内气压传感器1，出气阀2，温度传感器3，温度控制器4，出气口5，三脚交流插头6，出射光孔7，电热膜8，间隙气压传感器9，入射光孔10，入气口11，绝热隔离壳12，入气阀13。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。