CN112834452A - Ftir分析仪 - Google Patents

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陈群群
李永强
韩双来
胡建坤
唐鹏飞
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Abstract

本发明提供了FTIR分析仪，所述FTIR分析仪包括光源、探测器模块；壳体内具有空腔，所述探测器模块设置在所述空腔内；导热件的一端连接所述探测器模块，另一端与温度调节模块连接；温度调节模块设置在所述壳体外，所述温度传感器用于检测所述探测器的温度；散热模块包括散热器，所述散热器与所述温度调节模块连接。本发明具有检测误差小、稳定性好等优点。

Description

FTIR分析仪
技术领域
本发明涉及气体检测，特别涉及FTIR分析仪。
背景技术
FTIR分析仪由SiC红外光源，迈克尔逊干涉仪，气体室及探测器几个部分组成。光源发出红外光通过干涉仪产生干涉红外光线，进入气体室被待测气体中的化学组分吸收后到达对红外光敏感的检测器得到干涉图，然后通过软件对干涉图进行数学上的傅里叶变换解析成普通谱图。
目前，在FTIR分析仪中常用的探测器模块为：探测器采用铝合金外壳包围，并与铝合金的光路转接模块相连，光路转接模块再连接气体室光路出口。申请人也采用这种探测器模块，但在测试过程中，发现仪器的基线漂移严重，稳定性差。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种FTIR分析仪。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
FTIR分析仪，所述FTIR分析仪包括光源、探测器模块；所述FTIR分析仪还包括：
壳体，所述壳体内具有空腔，所述探测器模块设置在所述空腔内；
导热件，所述导热件的一端连接所述探测器模块，另一端与温度调节模块连接；
温度调节模块及温度传感器，所述温度调节模块设置在所述壳体外，所述温度传感器用于检测所述探测器的温度；
散热模块，所述散热模块包括散热器，所述散热器与所述温度调节模块连接。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
鉴于现有技术中未给出仪器基线漂移严重的原因，也未给出能得到仪器基线漂移严重的启示，故而申请人从理论和实验了分析了上述技术问题，并反复验证解决方案，最终得到本申请的技术方案，很好地解决了基线漂移严重的技术问题；
显著地改善了仪器基线漂移和稳定性差的问题，尤其对于烟气行业相应气体室要求控温180℃的情况，改善的效果更加显著。
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的FTIR分析仪的结构示意图。
具体实施方式
图1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给出了本发明实施例的FTIR分析仪的结构示意图，如图1所示，所述FTIR分析仪包括：
光源和探测器模块，探测器21采用DTGS或MCT；
壳体11，所述壳体内具有空腔，所述探测器模块设置在所述空腔内；
导热件31，所述导热件31的一端连接所述探测器模块，另一端与温度调节模块51连接；
温度调节模块51及温度传感器41，所述温度调节模块设置在所述壳体外，所述温度传感器用于检测所述探测器的温度；
散热模块，所述散热模块包括散热器61，所述散热器61与所述温度调节模块51连接。
为了容纳探测器模块，进一步地，所述空腔包括第一腔12和第二腔13；所述探测器模块还包括：
凹面反射镜22，所述凹面反射镜22设置在所述第一腔12内，探测光被所述凹面反射镜22会聚在探测器21上；
电路板23，所述电路板23设置在所述第二腔13内，所述探测器21设置在所述电路板23上；
线缆，所述线缆的一端固定在所述电路板上，并穿过所述壳体。
为了降低探测器与外界的热交换，降低外界对所述探测器温度的影响，进一步地，所述线缆、凹面反射镜分别与所述壳体保持密封，所述空腔为封闭的空间。
为了散发温度调节模块热端的热量，进一步地，所述散热模块包括：
散热器61，所述散热器61连接所述温度调节模块51的热端，所述温度调节模块51采用TEC，所述温度调节模块51的冷端连接所述导热件31；
风扇62，所述风扇62产生的气流吹扫所述散热器61的表面。
为了提高散热效率，进一步地，所述散热模块还包括：
导风罩63，所述导风罩63设置在所述风扇62和散热器61之间，使所述风扇62产生的气流的有效半径变小；所述风扇62的直径大于所述散热器61的长度，所述散热器61的宽度大于长度。
为了提高散热效率，进一步地，所述散热器采用平板状散热齿，所述散热齿间缝隙的延伸方向和所述风扇的中心轴线平行。
为了防止风扇的振动影响探测器模块，进一步地，所述导风罩63以及风扇62与所述散热器61间具有缝隙。
为了准确地获得探测器的温度，进一步地，所述温度传感器41设置在所述导热件31内。
为了降低外界热源对探测器的影响，以及提高温控效率，进一步地，所述壳体11采用塑料，所述导热件31采用金属。
实施例2：
根据本发明实施例1的FTIR分析仪的应用例。
在该应用例中，如图1所示，探测器21采用DTGS或MCT；壳体11采用导热性能差的塑料，内部具有第一腔12和第二腔13，离轴的凹面反射镜22设置在第一腔12内，且与壳体11间保持密封，探测器21固定在电路板23上，电路板23设置在第二腔13内，线缆的一端固定在电路板23上，并穿过壳体11，线缆与壳体11间密封；导热件31采用铝，一端与探测器21连接，另一端连接温度调节模块51的冷端，本实施例中温度调节模块51采用TEC模块；温度调节模块61设置在壳体11外；温度传感器41设置在所述导热件31；
散热模块包括铝制散热器61，采用多片平行设置的散热齿，散热齿的长度(沿着背离TEC方向的长度)大于宽度(沿着平行于TEC方向的长度)；风扇62设置在散热器61的一侧，之间具有间隙，也即不接触，风扇62的直径大于所述散热齿的长度；导风罩63倾斜地设置在散热器61的侧部和风扇62的迎着散热器的侧部之间，使得风扇62产生的气流的半径变小，气流集聚地流过散热齿间的缝隙；导风罩63和散热器61间具有间隙，也即不接触。
通过上述设置，显著地降低了壳体内部与外界(不含温度调节模块)的热交换，仪器基线漂移小，稳定性好。

Claims (9)

1.FTIR分析仪，所述FTIR分析仪包括光源、探测器模块；其特征在于，所述FTIR分析仪还包括：
壳体，所述壳体内具有空腔，所述探测器模块设置在所述空腔内；
导热件，所述导热件的一端连接所述探测器模块，另一端与温度调节模块连接；
温度调节模块及温度传感器，所述温度调节模块设置在所述壳体外，所述温度传感器用于检测所述探测器的温度；
散热模块，所述散热模块包括散热器，所述散热器与所述温度调节模块连接。
2.根据权利要求1所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述空腔包括第一腔和第二腔；所述探测器模块还包括：
凹面反射镜，所述凹面反射镜设置在所述第一腔内，探测光被所述凹面反射镜会聚在探测器上；
电路板，所述电路板设置在所述第二腔内，所述探测器设置在所述电路板上；
线缆，所述线缆的一端固定在所述电路板上，并穿过所述壳体。
3.根据权利要求2所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述线缆、凹面反射镜分别与所述壳体保持密封，所述空腔为封闭的空间。
4.根据权利要求1所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述散热模块包括：
散热器，所述散热器连接所述温度调节模块的热端，所述温度调节模块采用TEC，所述温度调节的冷端连接所述导热件；
风扇，所述风扇产生的气流吹扫所述散热器的表面。
5.根据权利要求4所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述散热模块还包括：
导风罩，所述导风罩设置在所述风扇和散热器之间，使所述风扇产生的气流的有效半径变小；所述风扇的直径大于所述散热器的长度，所述散热器的宽度大于长度。
6.根据权利要求5所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述散热器采用平板状散热齿，所述散热齿间缝隙的延伸方向和所述风扇的中心轴线平行。
7.根据权利要求5所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述导风罩以及风扇与所述散热器间具有缝隙。
8.根据权利要求1所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述温度传感器设置在所述导热件内。
9.根据权利要求1所述的FTIR分析仪，其特征在于，所述壳体采用塑料，所述导热件采用金属。
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