CN112858216A - 一种近红外光谱仪快速温控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种近红外光谱仪快速温控方法，涉及近红外光谱仪领域。该近红外光谱仪快速温控方法，包括近红外光谱仪，所述近红外光谱仪内设置有升温模块、温控模块、定时模块，所述升温模块采用高温纳米陶瓷技术，所述温控模块包括数字温控芯片，所述定时模块包括脉冲定时器；所述高温纳米陶瓷技术即在电热元件喷涂0.05‑0.1mm高温纳米陶瓷涂层，升温后与元件形成一体，对元件起到热保护（如氧化、腐蚀），降低导热热阻；工作时吸收不同波长热量。本发明其设置有升温模块采用纳米陶瓷技术，快速升温,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度；同时采用数字温控芯片,保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围。
Description
技术领域
本发明涉及近红外光谱仪技术领域，具体为一种近红外光谱仪快速温控方法。
背景技术
近红外光谱仪一般都采用InGAs检测器，该检测器具有高探测率和低暗电流的特点，能在室温下稳定工作,通常组件内集成一只热电制冷器(TE)为芯片提供适宜的温度。InGaAs检测器达到室温需要的时间，一般都是靠仪器提前开机预热的方法解决，一般都是预热30-60min。但是对于室外低温工作的近红外光谱仪，InGaAs检测器却没有很好的加热措施,导致近红外光谱仪预热时间延长至3个小时。甚至长时间不能达到InGiaAs检测器的适宜温度。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种近红外光谱仪快速温控方法，解决了室外低温工作的近红外光谱仪，InGaAs检测器却没有很好的加热措施,导致近红外光谱仪预热时间长的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种近红外光谱仪快速温控方法，包括近红外光谱仪，所述近红外光谱仪内设置有升温模块、温控模块、定时模块，所述升温模块采用高温纳米陶瓷技术，所述温控模块包括数字温控芯片，所述定时模块包括脉冲定时器；
优选的，所述高温纳米陶瓷技术即在电热元件喷涂0.05-0.1mm高温纳米陶瓷涂层，升温后与元件形成一体，对元件起到热保护（如氧化、腐蚀），降低导热热阻；工作时吸收不同波长热量，再以近红外线至远红外线波长区域内热量辐射出去，提高发热元件的表面发射率相当于提高点热效率，温度在60-1500摄氏度范围内，高温纳米陶瓷涂层稳定发射率为0.95，而普通发热元件表面发射率介于0.5-0.8之间。
优选的，所述数字温控芯片确保装置达到工作温度后，进行恒温任务，使近红外光谱仪的InGaAs检测器在安全温度范围。
优选的，所述脉冲定时器是当输入条件00000为ON后，定时器即时动作，但经过定时器所设定的时间后，即使输入条件00000仍为ON，定时器却变为OFF状态；即这种定时器ON状态的维持时间是由设定值决定的；如果00000为ON的时续时间小于定时器的设定值，定时器的ON状态维持时间为输入条件00000为ON的持续时间。
优选的，所述升温模块采用单独电源，不影响近红外光谱仪的系统工作。
优选的，所述数字温控芯片型号为STM32F103ZGH6。
工作原理：一种近红外光谱仪快速温控方法，包括近红外光谱仪，近红外光谱仪内设置有升温模块、温控模块、定时模块，升温模块采用高温纳米陶瓷技术，温控模块包括数字温控芯片，定时模块包括脉冲定时器；高温纳米陶瓷技术即在电热元件喷涂0.05-0.1mm高温纳米陶瓷涂层，升温后与元件形成一体，对元件起到热保护（如氧化、腐蚀），降低导热热阻；工作时吸收不同波长热量，再以近红外线至远红外线波长区域内热量辐射出去，提高发热元件的表面发射率相当于提高点热效率，温度在60-1500摄氏度范围内，高温纳米陶瓷涂层稳定发射率为0.95，而普通发热元件表面发射率介于0.5-0.8之间，其升温速度快,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度；数字温控芯片确保装置达到工作温度后，进行恒温任务，使近红外光谱仪的InGaAs检测器在安全温度范围，保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围,起到第一层保护；脉冲定时器是当输入条件00000为ON后，定时器即时动作，但经过定时器所设定的时间后，即使输入条件00000仍为ON，定时器却变为OFF状态；即这种定时器ON状态的维持时间是由设定值决定的；如果00000为ON的时续时间小于定时器的设定值，定时器的ON状态维持时间为输入条件00000为ON的持续时间；可选择10-60min自动断电,InGaAs检测器正常工作状态,即可断电,起到第二层保护功能；升温模块采用单独电源，不影响近红外光谱仪的系统工作；数字温控芯片型号为STM32F103ZGH6；其升温模块采用纳米陶瓷技术，快速升温,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度；同时采用数字温控芯片,保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围,起到第一层保护；可选择10-60min自动断电,InGaAs检测器正常工作状态,即可断电,起到第二层保护功能；同时整个升温模块单独供电，不影响近红外光谱仪的系统工作，提升近红外光谱仪工作效率。
（三）有益效果
本发明提供了一种近红外光谱仪快速温控方法。具备以下有益效果：
1、本发明提出一种近红外光谱仪快速温控方法，其升温模块采用纳米陶瓷技术，快速升温,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度；同时采用数字温控芯片,保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围,起到第一层保护。
2、本发明提出一种近红外光谱仪快速温控方法具有定时动能,可选择10-60min自动断电,InGaAs检测器正常工作状态,即可断电,起到第二层保护功能；同时整个升温模块单独供电，不影响近红外光谱仪的系统工作，提升近红外光谱仪工作效率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
本发明实施例提供一种近红外光谱仪快速温控方法，包括近红外光谱仪，近红外光谱仪内设置有升温模块、温控模块、定时模块，升温模块采用高温纳米陶瓷技术，温控模块包括数字温控芯片，定时模块包括脉冲定时器；
高温纳米陶瓷技术即在电热元件喷涂0.05-0.1mm高温纳米陶瓷涂层，升温后与元件形成一体，对元件起到热保护（如氧化、腐蚀），降低导热热阻；工作时吸收不同波长热量，再以近红外线至远红外线波长区域内热量辐射出去，提高发热元件的表面发射率相当于提高点热效率，温度在60-1500摄氏度范围内，高温纳米陶瓷涂层稳定发射率为0.95，而普通发热元件表面发射率介于0.5-0.8之间，其升温速度快,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度。
数字温控芯片确保装置达到工作温度后，进行恒温任务，使近红外光谱仪的InGaAs检测器在安全温度范围，保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围,起到第一层保护。
脉冲定时器是当输入条件00000为ON后，定时器即时动作，但经过定时器所设定的时间后，即使输入条件00000仍为ON，定时器却变为OFF状态；即这种定时器ON状态的维持时间是由设定值决定的；如果00000为ON的时续时间小于定时器的设定值，定时器的ON状态维持时间为输入条件00000为ON的持续时间；可选择10-60min自动断电,InGaAs检测器正常工作状态,即可断电,起到第二层保护功能。
升温模块采用单独电源，不影响近红外光谱仪的系统工作。
数字温控芯片型号为STM32F103ZGH6。
本发明提出一种近红外光谱仪快速温控方法，其升温模块采用纳米陶瓷技术，快速升温,10秒升温至50摄氏度,使lnGaAs检测器快速进入适宜温度；同时采用数字温控芯片,保持恒温50摄氏度,使InGaAs检测器在安全温度范围,起到第一层保护；可选择10-60min自动断电,InGaAs检测器正常工作状态,即可断电,起到第二层保护功能；同时整个升温模块单独供电，不影响近红外光谱仪的系统工作，提升近红外光谱仪工作效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种近红外光谱仪快速温控方法，包括近红外光谱仪，其特征在于：所述近红外光谱仪内设置有升温模块、温控模块、定时模块，所述升温模块采用高温纳米陶瓷技术，所述温控模块包括数字温控芯片，所述定时模块包括脉冲定时器。
2.根据权利要求1所述的一种近红外光谱仪快速温控方法，其特征在于：所述高温纳米陶瓷技术即在电热元件喷涂0.05-0.1mm高温纳米陶瓷涂层，升温后与元件形成一体，对元件起到热保护（如氧化、腐蚀），降低导热热阻；工作时吸收不同波长热量，再以近红外线至远红外线波长区域内热量辐射出去，提高发热元件的表面发射率相当于提高点热效率，温度在60-1500摄氏度范围内，高温纳米陶瓷涂层稳定发射率为0.95，而普通发热元件表面发射率介于0.5-0.8之间。
3.根据权利要求1所述的一种近红外光谱仪快速温控方法，其特征在于：所述数字温控芯片确保装置达到工作温度后，进行恒温任务，使近红外光谱仪的InGaAs检测器在安全温度范围。
4.根据权利要求1所述的一种近红外光谱仪快速温控方法，其特征在于：所述脉冲定时器是当输入条件00000为ON后，定时器即时动作，但经过定时器所设定的时间后，即使输入条件00000仍为ON，定时器却变为OFF状态；即这种定时器ON状态的维持时间是由设定值决定的；如果00000为ON的时续时间小于定时器的设定值，定时器的ON状态维持时间为输入条件00000为ON的持续时间。
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6.根据权利要求1所述的一种近红外光谱仪快速温控方法，其特征在于：所述数字温控芯片型号为STM32F103ZGH6。
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