CN103712916A - 具有加热功能的测量池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有加热功能的测量池及其制造方法，所述测量池包括测量池本体、加热部件；进一步包括：至少二个导热部件，所述至少二个导热部件设置在所述测量池本体的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体的外表面相匹配；固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；所述加热部件设置在所述至少二个导热部件上。本发明具有形变小、温度均匀性好、安装及维护方便等优点，可广泛应用于流体分析中。

Description

具有加热功能的测量池及其制造方法
技术领域
本发明涉及流体测量池，特别涉及具有加热功能的测量池及其制造方法。
背景技术
在线分析系统中，由于样气容易冷凝析出液态水等，使得气体测量值失真，因此需要对预处理系统进行全程伴热，但普通伴热带一般使用温度上限为200℃，且在加热过程中往往会使仪表气体室受热形变，直接导致光路不准，透过率下降，影响气体正常测量。
使用金属铸造(如铸铝、铸铜等)加热器给气体室伴热可解决上述问题，金属铸造加热器加热温度较高，可达600℃以上，但金属铸造加热器一般浇铸的最大长度为1m，不能满足长光程气体室对加热盒设计的要求。
现有的解决方案为：对光程超过金属铸造长度且需要高温伴热的气体室，采用多段金属铸造加热盒拼接在一起共同对长光程气体室伴热。该方案存在以下缺点：
两段(或多段)式加热盒同轴度差、水平性难以保证，影响仪表的测量性能。
长光程气体室受热均匀性差，容易形变，导致探测器由于偏离光路而接收不到光信号，无法正常测量。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种温度均匀性好、形变小的具有加热功能的测量池。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有加热功能的测量池，所述测量池包括测量池本体、加热部件；所述测量池进一步包括：
至少二个导热部件，所述至少二个导热部件设置在所述测量池本体的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体的外表面相匹配；
固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；
所述加热部件设置在所述至少二个导热部件上。
根据上述的具有加热功能的测量池，可选地，所述至少二个导热部件的外缘沿着轴向设置凹槽，所述加热部件设置在所述凹槽内。
根据上述的具有加热功能的测量池，可选地，所述至少二个导热部件设有孔，所述加热部件设置在所述孔内。
根据上述的具有加热功能的测量池，优选地，所述测量池本体的垂直于轴向的截面是圆形或多边形。
根据上述的具有加热功能的测量池，优选地，所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口或光反射器件。
根据上述的具有加热功能的测量池，可选地，所述加热部件与至少二个导热部件之间具有导热胶。
本发明还提供了一种具有加热功能的测量池的制造方法。该发明目的是通过以下技术方案实现的：
具有加热功能的测量池的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(A1)制得测量池本体；
通过挤压工艺制得筒形的导热体，所述导热体的内表面与所述测量池本体的外表面匹配；
(A2)沿着所述导热体的轴向切割，所述导热体分割为至少二个导热部件；
(A3)将所述至少二个导热部件安装在所述测量池本体的外围，呈筒形；
加热部件设置在所述至少二个导热部件上。
根据上述的制造方法，可选地，步骤(A1)进一步包括以下步骤：
(B1)沿着所述导热体外缘的轴向开设凹槽；
(B2)将加热部件安装在所述凹槽内。
根据上述的制造方法，可选地，步骤(A1)进一步包括以下步骤：
(B1)在挤压制造所述导热体的过程中，在导热体上加工出沿轴向延伸的孔；
(B2)将加热部件安装在所述孔内。
根据上述的制造方法，优选地，所述测量池本体的垂直于轴向的截面是圆形或多边形。
根据上述的制造方法，可选地，所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口或光反射器件。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、通过挤压工艺做出较长的导热体，然后切割成不同长度，解决了铸造浇铸长度的局限性；
2、加热部件可安装在金属材质导热部件外缘铣出或挤压出的凹槽中，拆卸、维护方便，在加热部件达到使用寿命时，只需更换加热部件即可，延长了测量池的使用寿命；
3、在金属材质的导热部件和加热部件之间填充导热性良好的高温固化胶增大二者的接触面积，提高传热性能；
4、金属材质的导热部件的内表面温度均匀性好，在温度为250℃时，内表面温差不大于3℃，从而提高了测量池本体上的温度均匀性，显著地降低了测量池本体的形变，提高了光路的稳定性。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的具有加热功能的测量池的部件结构简图；
图2是根据本发明实施例1的具有加热功能的测量池的结构简图；
图3是根据本发明实施例1的具有加热功能的测量池的制造方法流程图。
具体实施方式
图1—3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1、2示意性地给出了本发明实施例的具有加热功能的测量池的结构简图，如图1、2所示，所述测量池包括：
测量池本体11、加热部件41；所述测量池本体11采用导热性能好的铝制成，呈圆筒状，加热部件41可选用U形电加热管等器件；所述测量池本体11的沿着轴向的两端设置光学窗口，以便测量光穿过所述测量池本体11内；
二个导热部件21、22，所述二个导热部件采用导热性能好的铜制成，对称地设置在所述测量池本体11的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体11的外表面相匹配；为了便于加工，所述二个导热部件形成圆筒形；所述二个导热部件的外缘沿着轴向设置凹槽31；
固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；本实施例中，所述固定部件选用抱箍。
U形电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述二个导热部件的凹槽31内：每一个U形电加热管设置在两个凹槽内。
图3示意性地给出了本发明实施例的具有加热功能的测量池的制造方法的流程图，如图3所示，所述制造方法包括以下步骤：
(A1)通过挤压工艺制得铝制测量池本体，所述本体长2m；所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口，以便测量光穿过所述测量池本体内；
通过挤压工艺制得圆筒形的铜质导热体，长度为1.9m，所述导热体的内表面与所述测量池本体的外表面相同；在所述导热体的沿着轴向铣出凹槽；
(A2)沿着所述导热体的轴向切割，所述导热体分割为对称的二个导热部件；
电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述二个导热部件的凹槽内；
(A3)将所述二个导热部件安装在所述测量池本体的外围，呈筒形。
实施例2：
本发明实施例的具有加热功能的测量池，所述测量池包括：
测量池本体、加热部件；所述测量池本体采用导热性能好的铝制成，所述测量池本体的垂直于轴向的截面为正方形，加热部件可选用电加热管等器件；所述测量池本体的沿着轴向的两端分别设置光学窗口、光反射镜；
二个导热部件，所述二个导热部件采用导热性能好的铜制成，对称地设置在所述测量池本体的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体的外表面相匹配；所述二个导热部件的外缘沿着轴向设置凹槽；
固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；本实施例中，所述固定部件选用抱箍。
电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述二个导热部件的凹槽内。
本发明实施例的具有加热功能的测量池的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(A1)通过挤压工艺制得铝制测量池本体，所述本体长2m；所述测量池本体的垂直于轴向的截面为正方形，所述测量池本体的沿着轴向的两端分别设置光学窗口、光反射镜，以便测量光从测量池一端的光学窗口进入，经过另一端的光反射镜反射后再次穿过所述光学窗口；
通过挤压工艺制得筒形的铜质导热体，长度为1.9m，所述导热体的内表面与所述测量池本体的外表面相同；在挤压成型过程中，在所述导热体的沿着轴向挤压出凹槽；
(A2)沿着所述导热体的轴向切割，所述导热体分割为对称的二个导热部件；
电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述二个导热部件的凹槽内；
(A3)将所述二个导热部件安装在所述测量池本体的外围，呈筒形。
实施例3：
本发明实施例的具有加热功能的测量池，所述测量池包括：
测量池本体、加热部件；所述测量池本体采用导热性能好的铝制成，呈圆筒状，加热部件可选用直通型电加热管等器件；所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口，以便测量光穿过所述测量池本体内；
四个导热部件，所述四个导热部件采用导热性能好的铜制成，对称地设置在所述测量池本体的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体的外表面相匹配；为了便于加工，所述四个导热部件形成圆筒形；所述四个导热部件的沿着轴向设置孔；
固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；本实施例中，所述固定部件选用抱箍。
直通型电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述孔内。
本发明实施例的具有加热功能的测量池的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(A1)通过挤压工艺制得铝制测量池本体，所述本体长2.5m；所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口，以便测量光穿过所述测量池本体内；
通过挤压工艺制得圆筒形的铜质导热体，长度为2.4m，所述导热体的内表面与所述测量池本体的外表面相同；在制得所述导热体的过程中，挤压出沿着轴向延伸的孔；
(A2)沿着所述导热体的轴向切割，所述导热体分割为对称的四个导热部件；
电加热管通过氧化镁固化胶固定在所述孔内；
(A3)将所述四个导热部件安装在所述测量池本体的外围，呈筒形。

Claims (10)

1.一种具有加热功能的测量池，所述测量池包括测量池本体、加热部件；其特征在于：所述测量池进一步包括：
至少二个导热部件，所述至少二个导热部件设置在所述测量池本体的外围，形成筒形，所述筒形的内表面与所述测量池本体的外表面相匹配；；
固定部件，所述固定部件将所述至少二个导热部件固定在所述测量池本体上；
所述加热部件设置在所述至少二个导热部件上。
2.根据权利要求1所述的具有加热功能的测量池，其特征在于：所述至少二个导热部件的外缘沿着轴向设置凹槽，所述加热部件设置在所述凹槽内。
3.根据权利要求1所述的具有加热功能的测量池，其特征在于：所述至少二个导热部件设有孔，所述加热部件设置在所述孔内。
4.根据权利要求1所述的具有加热功能的测量池，其特征在于：所述测量池本体的垂直于轴向的截面是圆形或多边形。
5.根据权利要求1所述的具有加热功能的测量池，其特征在于：所述测量池本体的沿着轴向的两端设置光学窗口或光反射器件。
6.根据权利要求1所述的具有加热功能的测量池，其特征在于：所述加热部件与至少二个导热部件之间具有导热胶。
7.具有加热功能的测量池的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
(A1)制得测量池本体；
通过挤压工艺制得筒形的导热体，所述导热体的内表面与所述测量池本体的外表面匹配；
(A2)沿着所述导热体的轴向切割，所述导热体分割为至少二个导热部件；
(A3)将所述至少二个导热部件安装在所述测量池本体的外围，呈筒形；
加热部件设置在所述至少二个导热部件上。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：步骤(A1)进一步包括以下步骤：
(B1)沿着所述导热体外缘的轴向开设凹槽；
(B2)将加热部件安装在所述凹槽内。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：步骤(A1)进一步包括以下步骤：
(B1)在挤压制造所述导热体的过程中，在导热体上加工出沿轴向延伸的孔；
(B2)将加热部件安装在所述孔内。
10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述测量池本体的垂直于轴向的截面是圆形或多边形。
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