CN113533229A - 一种分光光度计的便携式控温装置 - Google Patents

一种分光光度计的便携式控温装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分光光度计的便携式控温装置，包括工作组件、电源及温控器；本发明的工作组件由恒温发热片或帕尔贴构成，本发明采用将恒温发热片或帕尔贴经导线与温控器软连接，通过温控器设定及调节温度，通过工作组件对附着的待测样品进行加热或制冷，并可保持恒温，工作时，只需将固定有样品的恒温发热片或帕尔贴置入分光光度计的样品室中，即可测试不同温度下样品的光学性能，满足在不同温度下测试样品的光学性能的需求，克服了现有光度计只能测量常温条件下样品光谱性能的缺陷，拓展了分光光度计的测试范围。本发明具有结构小巧，构成简便，成本低，便于携带，测试方便的优点。

Description

一种分光光度计的便携式控温装置
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其是一种分光光度计的便携式控温装置。
背景技术
分光光度计属重要的一类分析仪器，广泛应用于化学、材料学、环境科学等学科领域，其基于分光光度法原理，利用物质分子对光的辐射吸收来进行定性、定量分析。通常双光束紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、试样室、检测器及信号显示与数据处理系统五大部分组成。与紫外-可见分光光度计相比，紫外-可见-近红外分光光度计光谱覆盖范围更广，扩展到近红外区域，因此具有更加强大的功能，可用于无机或有机化合物、涂层材料、薄膜、纳米材料及其他固液体材料的光学性能研究。
存在的问题是，由于分光光度计的控温装置附件价格昂贵，现有的分光光度计的内部结构中几乎没有配备控温装置。因此只能进行常温条件下样品的光学性能测试，无法测量不同温度下样品的光学性能。为了克服分光光度计的这一缺陷，有人针对液体样品不同温度的光学测试需求设计出分光光度计控温装置（成都卓微科技有限公司.一种分光光度计恒温装置：CN 204128956.U[P].2015-01-28; 石家庄学院.一种可进行恒温测量的分光光度计恒温室：CN 203672777.U[P].2014-06-25；唐山师范学院.分光光度计恒温装置：CN 210015033.U[P].2020-02-04），但这类装置需要根据分光光度计型号，对其样品室进行有针对性的改造或者整体置换，并且这类装置需要通过循环水加热来调节样品室内的温度，存在着由于漏水而破坏分光光度计的风险，而且这类装置不能用于固体样品在不同温度下的光学性能测试。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种分光光度计的便携式控温装置，本发明的工作组件由恒温发热片或帕尔贴构成，本发明采用将恒温发热片或帕尔贴经导线与温控器软连接，通过温控器设定及调节温度，通过工作组件对附着的待测样品进行加热或制冷，并可保持恒温，工作时，只需将固定有样品的恒温发热片或帕尔贴置入分光光度计的样品室中，即可测试不同温度下样品的光学性能，操作方便灵活，无需对分光光度计进行改造，降低了成本，避免了采用循环水控温，杜绝了由于漏水而导致分光光度计损坏的风险。本发明具有结构构成简便、小巧，便于携带，克服了现有光度计只能测量常温条件下样品光谱性能的缺陷，拓展了分光光度计的测试范围。
实现本发明目的的具体技术方案是：
一种分光光度计的便携式控温装置，其特点包括工作组件、电源及温控器；
所述电源为AC电源适配器或AC/DC电源适配器，所述AC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8 A；所述AC/DC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8A；
所述温控器为微型智能数显温控仪，其温度范围为-50 ℃~100 ℃，校正精度为± 0.1 ℃ ~ ± 7 ℃；温控器上设有温度设定按钮、升温按钮、降温按钮、温度显示屏、电源接口、输出电极及转换开关；
所述工作组件由具有光源透过孔结构的恒温发热片或帕尔贴构成，包括各种形状，如矩形、环形、五边形等，厚度为0.1 mm ~ 5 mm；恒温发热片及帕尔贴上均设有两个电极点，并且恒温发热片及帕尔贴上的光源透过孔直径根据测试需求为1 mm ~ 50 mm；
所述电源的输出端与温控器的电源接口连接，温控器的输出电极连接转换开关，转换开关经导线分别连接恒温发热片及帕尔贴的两个电极点；
所述工作组件和温控器之间连接的导线为直径为0.1 mm ~ 5 mm或厚度为0.1 mm~ 5 mm的导线，如扁平软排线、双色并线平行线等，不会对分光光度计样品室内的光路造成影响。
本发明采用将恒温发热片或帕尔贴经导线与温控器连接，工作时，通过温控器设定及调节温度，通过工作组件对待测样品进行加热或制冷，工作时，只需将固定有样品的恒温发热片或帕尔贴置入分光光度计的样品室中，即可测试不同温度下样品的光学性能。
综上所述，本发明具有下列有益的技术效果：
a、解决了固体样品的光学性能测试只能在常温条件下进行的局限性，扩展了分光光度计功能；
b、能够应用到不同地点、不同型号的分光光度计中，无需对分光光度计进行改造，便于携带，降低了仪器改造成本；
c、利用电能调控温度，杜绝了使用循环水调节温度这一技术的风险，便于该温控组件的广泛应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为环形工作组件的结构示意图；
图3为矩形工作组件的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明包括工作组件1、电源2及温控器3；
所述电源2为AC电源适配器或AC/DC电源适配器，所述AC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8 A；所述AC/DC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8A；
所述温控器3为微型智能数显温控仪，其温度范围为-50 ℃~100 ℃，校正精度为± 0.1 ℃ ~ ± 7 ℃；温控器3上设有温度设定按钮31、升温按钮32、降温按钮33、温度显示屏34、电源接口35、输出电极36及转换开关37。
参阅图2、图3，所述工作组件1由具有光源透过孔结构的恒温发热片11或帕尔贴12构成，恒温发热片11和帕尔贴12上均设有两个电极点。
参阅图1，所述电源2的输出端与温控器3的电源接口35连接，温控器3的输出电极36连接转换开关37，转换开关37经导线4分别连接恒温发热片11或帕尔贴12的两个电极点。
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步说明。
参阅图1，在使用前，首先确认样品的测温范围，高温测试时，将待测样品固定在恒温发热片11上，低温测试时，将待测样品固定在帕尔贴12上；通过转换开关37，切换对恒温发热片11或帕尔贴12连接。
参阅图1，工作时，经电源2通电，利用温控器3的温度设定按钮31设定工作温度，通过升温按钮32或降温按钮33来调节工作温度，实现对待测样品进行加热或制冷，当温度达到设定温度时，温控器3控制恒温发热片11或帕尔贴12保持恒温，将固定有待测样品的恒温发热片11或帕尔贴12置入分光光度计中，即可进行光谱性能测试。
参阅图1，本发明采用将恒温发热片11或帕尔贴12经导线与温控器3连接，工作时，只需将固定有样品的恒温发热片11或帕尔贴12置入分光光度计的样品室中，操作方便灵活，本发明具有结构构成简便、小巧，便于携带，克服了现有光度计只能测量常温条件下样品光谱性能的缺陷，拓展了分光光度计的测试范围。
实施例1
参阅图1、图2，本实验旨在测试薄膜样品在40℃、50℃下的紫外-可见近红外光谱下的透射率；模式为高温测试；电源2选用输入电压为交流：100 ~ 240 V的接线式AC电源适配器，输出电压为直流12 V，输出电流为7 A；
工作组件1选用厚度为1mm；直径为3cm；孔径为10mm的圆形陶瓷恒温发热片11，选用红黑双色平行并线的导线4与恒温发热片11的两个电极点连接；
将待测样品固定在恒温发热片11上：
测试前，将转换开关37切换至恒温发热片11；
经电源2通电，利用温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为40℃，实现对待测样品进行加热，启动升温按钮32，待温度显示屏34上显示温度达到40℃后，无需再进行温度校正，温控器3控制恒温发热片11保持恒温，将固定有薄膜样品的环形陶瓷恒温发热片11置入紫外-可见近红外分光光度计的样品室中，开始测定薄膜样品在250nm~2500nm波长范围内的透射率；
测定结束后，不需要将薄膜样品从样品室中取出，直接调节温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为50℃，待温度显示屏34上显示温度达到50℃后，温控器3控制恒温发热片11保持恒温，继续测定薄膜样品在250nm~2500nm波长范围内的透射率。
实施例2
参阅图1、图3，本实验旨在测试涂布有样品的石英片在温度变化过程中，其紫外可见光下透射率的变化情况；模式为高温测试；电源2选用输入电压为交流：100 ~ 240 V的接线式AC/DC电源适配器，输出电压为直流12 V，输出电流为5 A；
工作组件1选用厚度为3 mm；边长为3cm；孔径为10mm的正方形氧化铝恒温发热片11，选用红黑双色平行并线的导线4与恒温发热片11的两个电极点连接；
将涂布有样品的石英片固定在恒温发热片11上：
测试前，将转换开关37切换至恒温发热片11；
经电源2通电，利用温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为40℃，实现对待测样品进行加热，启动升温按钮32，待温度显示屏34上显示温度达到40℃后，无需再进行温度校正，温控器3控制恒温发热片11保持恒温，将固定有涂布有样品的石英片的矩形氧化铝恒温发热片11置入紫外-可见近红外分光光度计的样品室中，测定该温度下样品在250-780nm波长范围内的透射率；
测定结束后不需要将样品从样品室中取出，直接调节温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为50℃，待温度显示屏34上显示温度达到50℃后，测定该温度下样品在250-780 nm波长范围内的透射率；
测定结束后，不需要将样品从样品室中取出，直接调节温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为60℃，待温度显示屏34上显示温度达到60℃后，测定该温度下样品在250-780 nm波长范围内的透射率；
以此类推，测试涂布有样品的石英片在温度变化过程中，样品在250-780 nm波长范围内的透射率，从而分析样品随温度变化时的透射率变化趋势。
实施例3
参阅图1、图2，本实验旨在测试薄膜样品在-10℃时的紫外-可见近红外光谱下的透射率；
模式为低温测试；电源2选用输入电压为交流：100 ~ 240 V的接线式AC/DC电源适配器，输出电压为直流12 V，输出电流为7 A；
工作组件1选用厚度为4mm；直径为3cm；孔径为10mm的圆形帕尔贴12；选用红黑双色平行并线的导线4与帕尔贴12的两个电极点连接；
将待测薄膜样品固定在圆形帕尔贴12上：
测试前，将转换开关37切换至帕尔贴12；
经电源2通电，利用温控器3的温度设定按钮31，设定工作温度为-10℃，实现对待测样品进行冷却，启动降温按钮33，待温度显示屏34上显示温度达到-10℃后，无需再进行温度校正，温控器3控制帕尔贴12保持恒温，将固定有薄膜样品的环形帕尔贴12置入紫外-可见近红外分光光度计的样品室中，开始测定薄膜样品在250 ~ 700 nm波长范围内的透射率；
测定结束后，将薄膜样品从样品室中取出。
本发明温控器3能进行自动温度校正，校正精度为 ± 0.1 ℃ ~ ± 7 ℃，以补偿测试温度与实际温度的偏差。
以上所述的实施例并不用于限定本发明的范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种分光光度计的便携式控温装置，其特征在于，它包括工作组件（1）、电源（2）及温控器（3）；
所述电源（2）为AC电源适配器或AC/DC电源适配器，所述AC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8 A；所述AC/DC电源适配器的输入电压为交流：100 ~ 240 V，输出电压为直流：5 ~ 48 V，输出电流为：1 A ~ 8 A；
所述温控器（3）为微型智能数显温控仪，其温度范围为-50 ℃~100 ℃，校正精度为 ±0.1 ℃ ~ ± 7 ℃；温控器（3）上设有温度设定按钮（31）、升温按钮（32）、降温按钮（33）、温度显示屏（34）、电源接口（35）、输出电极（36）及转换开关（37）；
所述工作组件（1）由具有光源透过孔结构的恒温发热片（11）或帕尔贴（12）构成，所述的工作组件形状为矩形、圆形或五边形，厚度为0.1 mm ~ 5 mm；所述的光源透过孔直径为1mm ~ 50 mm；恒温发热片（11）及帕尔贴（12）上均设有两个电极点；
所述电源（2）的输出端与温控器（3）的电源接口（35）连接，温控器（3）的输出电极（36）连接转换开关（37），转换开关（37）经导线分别连接恒温发热片（11）及帕尔贴（12）的两个电极点；
所述工作组件（1）和温控器（3）之间连接的导线（4）为直径为0.1 mm ~ 5 mm或厚度为0.1 mm ~ 5 mm的导线；所述的导线包括扁平软排线和双色并线平行线。
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