CN203688439U - 用于测量气候室或孵化器中的co2浓度的测量系统 - Google Patents

用于测量气候室或孵化器中的co2浓度的测量系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统，目的在于使该测量系统可在气候室或孵化器中使用。该测量系统包括一个具有光轴的辐射源和至少两个辐射检测器，其中，辐射源和各辐射检测器彼此设置为，使得由辐射源发出的辐射在穿越测量体积之后射到各辐射检测器上；其中，为每个辐射检测器分别设置一个具有第一端部和第二端部的通道，辐射检测器设置在第一端部上，并且通道的第一端部背离辐射源；并且，各通道的直径小于测量体积的横向于光轴的直径。有益效果在于该布置结构良好地排除了被反射的辐射入射到辐射检测器上，因此该测量系统尤为适合用于使该测量系统承受强烈温度波动的气候室或孵化室中。

Description

用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统。 
背景技术
已知用于测量CO2浓度的测量系统，其包括一个辐射源和至少两个辐射检测器，辐射源和各辐射检测器彼此设置为，使得由辐射源发出的辐射在穿越测量体积之后射到各辐射检测器上。 
人们希望提供一种用于测量CO2浓度的测量系统，该测量系统也可在气候室或孵化器中使用并且因此即使在进行消毒的温度下、即尤其是在180°的温度下也不损坏。许多已知的用于测量CO2浓度的测量系统不是热稳定的。 
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于：提供一种用于测量CO2浓度的测量系统，其可在气候室或孵化器中使用。 
该目的通过一种用于测量CO2浓度的测量系统来解决。 
根据本实用新型，一种用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统包括一个具有光轴的辐射源和至少两个辐射检测器，其中，辐射源和各辐射检测器彼此设置为，使得由辐射源发出的辐射在穿越测量体积之后射到辐射检测器上；其特征在于，为每个辐射检测器分别设置一个具有第一端部和第二端部的通道，辐射检测器设置在第一端部上，并且通道的第一端部背离辐射源；并且，各通道的直径小于测量体积的横向于光轴的直径。优选地，该测量系统包括三个辐射检测器。 
因此，在该布置结构中射到各辐射检测器上的光首先必须穿越配置给辐射检测器的通道。在此，通道的朝向辐射源的端部通过下述方式起作用，即，各通道像挡板那样具有的直径小于测量体积的直径并且因此减少散射光进入相应的通道中。另外，通道的纵向延伸使通过第一端部进入通道中的散射光通常不能射到设置在该通道端部上的辐射检测器上。总之，本实用新型的有益效果是：通过根据本实用新型的布置结构良好地排除了被反射的辐射入射到辐射检测器上。因此，该测量系统尤为适合用于使该测量系统承受强烈温度波动的气候室或孵化室中。 
根据本实用新型一种优选的实施方式，各通道具有轴线，至少一个所述通道的轴线相对于光轴成角度倾斜地设置。优选地，所有通道的轴线相对于光轴成角度倾斜地设置。通过这种方式可实现在辐射源和多个辐射检测器的任一辐射检测器之间的直接的辐射路径。 
有利的是，在辐射源和各辐射检测器之一之间的距离与配置给该辐射检测器的通道的长度的比值为4：1。通过该结构可靠地减少被反射的辐射入射到辐射检测器上。 
根据本实用新型一种优选的实施方式，各辐射检测器具有辐射敏感的表面，该表面切向于围绕辐射源的一个球面设置。通过该布置结构由辐射源发出的辐射可基本上垂直地入射到所有辐射检测器上。 
优选地，辐射源构造为红外辐射源。尤其是，辐射源构造为热辐射源。这种辐射源尤为适合在用于测量CO2浓度的测量系统中使用。 
优选地，辐射源和各辐射检测器设置在壳体中，该壳体包围测量体积并且包括底部、盖部和设置在底部和盖部之间的中间部，优选地，辐射源设置在底部中和/或辐射检测器设置在盖部中。通过这种方式实现测量系统的简单且低成本的结构。 
优选地，中间部由塑料制成，这允许低成本的制造以及辐射元件和红外检测器之间的热退耦。 
特别优选地，中间部的内侧具有结构化的表面。尤其是，中间部的内侧包括肋或螺纹、尤其是细螺纹，以便通过这种方式尽可能避免 在中间部内侧上的反射。 
优选地，各通道设置在盖部中，这允许简单且低成本的制造。 
根据一种优选的实施方式，盖部由铝制成。尤其是，盖部的表面优选被阳极氧化处理。由于由铝制成，各辐射检测器可承受希望的温度并散出所产生的热量。通过使用被阳极氧化处理的铝在很大程度避免在盖部上、尤其是在通道内壁上的反射。 
附图说明
下面借助附图详细说明本实用新型。附图如下： 
图1为根据本实用新型的测量系统的立体图； 
图2为根据图1的测量系统的侧视图； 
图3为根据图1的测量系统的纵向剖视图； 
图4为根据图1的测量系统的俯视图； 
图5为图3的局部放大图； 
图6为根据图1的测量系统的盖部的立体图； 
图7为根据图6的盖部的侧视图； 
图8为根据图6的盖部的俯视图； 
图9为盖部的另一种实施例的立体图； 
图10为根据图9的盖部的另一立体图；并且 
图11为根据图9的盖部的俯视图。 
具体实施方式
相同的附图标记表示相同或功能相同的部件，为简明起见并非在所有附图中标出所有附图标记。 
图1至5示出用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统10的不同视图。测量系统10具有壳体12，该壳体包括底部14、中间部16和盖部18。中间部16设置在底部14和盖部18之间并且优选构造成管状的。壳体12包围测量体积24，其中在中间部16和/或盖部18中设置一个或多个气体贯通口38，需要检测的气体可通过所述气体 贯通口进入测量系统10的测量体积24中。 
测量系统10包括一个辐射源20和三个辐射检测器22。辐射源20（尤其是参见图5）设置在底部14中并且例如构造为红外辐射源、尤其是热辐射源。因此，辐射源20尤其是具有辐射面21，在该辐射面前方设置用于聚焦所发出的辐射的反射元件36。尤其是，辐射源20具有光轴A。 
底部14借助螺栓40拧紧在中间部16上，优选在底部14和中间部16之间设置用于隔热的绝热元件30。在底部14上优选设置冷却体28，该冷却体例如具有冷却肋并且用于冷却底部14。 
为每个辐射检测器22配置一个通道26，每个通道26具有第一端部26a和第二端部26b。辐射检测器22在此设置在通道26的第一端部26a上，所述通道26被定向为使得通道26的第一端部26a背离辐射源20，而通道26的第二端部26b朝向辐射源20。每个通道26具有轴线Ak。通道26尤其是设置在盖部18中并且尤其是构造成穿过盖部18的通孔。 
辐射检测器22具有辐射敏感的表面，该表面基本上切向地设置在围绕辐射源20的一个球面上。通过这种方式允许由辐射源20发出的光基本上垂直地射到所有辐射检测器22上。另外，各辐射检测器22优选设置在等边三角形的各角上，以便使辐射能够均匀地入射到所有辐射检测器22上。为了使辐射源20和相应辐射检测器22之间的直接的辐射路径不受到通道26的损害，通道26的轴线Ak相对于光轴A以一个角度α倾斜地设置，所述角度α在此为约10°。 
然而，通道26防止散射光入射到辐射检测器22上。通道26的直径dK小于中间部16的直径dM且尤其是小于测量体积24的横向于光轴A的直径dM。通过这种方式由通道26的第二端部26b实现遮挡作用，由此减少散射光入射。另外，散热光入射还通过通道26的纵向延伸减少。特别有利于避免散热光入射的是，通道26的长度lK与在辐射源20和辐射检测器22之一之间的距离lM的比值为1：4（尤其是参见图3）。 
为了进一步减少壳体12内部的辐射反射，中间部16在内表面上优选具有结构化的表面，例如细螺纹42的形式。中间部16尤其是由塑料制成，这是因为塑料是一种低反射的材料，其确保辐射器和检测器之间的热退耦并且可被低成本地加工。盖部18优选由铝制成，以便能够更好地散出在辐射检测器22中所产生的热量。为了尤其是避免在通道26内侧上的反射，盖部18优选由被阳极氧化处理的铝制成。 
图6至8示出盖部18的详细视图。盖部18构造成大致圆柱形的并且在朝向中间部16的端面上具有直径减小的圆柱形突出部19，该突出部可形锁合地装入中间部16中。盖部18可借助未示出的螺栓拧紧在中间部16上。盖部18的背离测量体积24的端面可由绝热元件32覆盖。另外，可在盖部18的背离测量体积24的一侧上设置安装法兰34，用于将测量系统10安装在气候室或孵化器中。 
图9至11示出可替代实施例的盖部18'的不同视图，其与根据图6至8的盖部18的区别仅在于，盖部18'并非构造成圆柱形的，而是构造成锥形收缩的。 
附图标记列表 
10  测量系统 
12  壳体 
14  底部 
16  中间部 
18  盖部 
18' 盖部 
19  突出部 
20  辐射源 
21  辐射面 
22  辐射检测器 
24  测量体积 
26  通道 
26a 第一端部 
26b 第二端部 
28  冷却体 
30  绝热元件 
32  绝热元件 
34  安装法兰 
36  反射元件 
38  气体贯通口 
40  螺栓 
42  细螺纹 
α  角度 
A   光轴 
Ak  轴线 
dK  通道直径 
dM  测量体积直径 
lK  通道长度 
lM  距离 

Claims (15)

1.一种用于测量气候室或孵化器中的CO2浓度的测量系统（10），包括一个具有光轴（A）的辐射源（20）和至少两个辐射检测器（22），其中，辐射源（20）和各辐射检测器（22）彼此设置为，使得由辐射源发出的辐射在穿越测量体积（24）之后射到各辐射检测器（22）上；其中，为每个辐射检测器（22）分别设置一个具有第一端部（26a）和第二端部（26b）的通道（26），辐射检测器（22）设置在第一端部（26a）上，并且通道（26）的第一端部（26a）背离辐射源；并且，各通道的直径（dK）小于测量体积（24）的横向于光轴（A）的直径（dM）；其中，辐射源（20）和各辐射检测器（22）设置在壳体（12）中，该壳体包围测量体积（24）并且包括底部（14）、盖部（18、18'）和设置在底部（14）和盖部（18、18'）之间的中间部（16）；其特征在于，中间部（16）的内侧具有结构化的表面。 
2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，该测量系统包括三个辐射检测器（22）。 
3.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，各通道（26）具有轴线（Ak），至少一个所述通道（26）的轴线（Ak）相对于光轴（A）成角度（α）倾斜地设置。 
4.如权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所有通道（26）的轴线（Ak）相对于光轴（A）成角度（α）倾斜地设置。 
5.如权利要求1至4之一所述的测量系统，其特征在于，在辐射源（20）和各辐射检测器（22）之一之间的距离（lM）与配置给该辐射检测器（22）的通道（26）的长度（lK）的比值为4：1。 
6.如权利要求1至4之一所述的测量系统，其特征在于，各辐射检测器（22）具有辐射敏感的表面，该表面切向于围绕辐射源（20）的一个球面设置。 
7.如权利要求1至4之一所述的测量系统，其特征在于，辐射源（20）构造为红外辐射源。 
8.如权利要求7所述的测量系统，其特征在于，辐射源（20）构造为热辐射源。 
9.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，辐射源（20）设置在底部（14）中和/或辐射检测器（22）设置在盖部（18、18'）中。 
10.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，中间部（16）由塑料制成。 
11.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，中间部（16）的内侧包括肋或螺纹（42）。 
12.如权利要求10所述的测量系统，其特征在于，中间部（16）的内侧包括肋或螺纹（42）。 
13.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，各通道（26）设置在盖部（18、18'）中。 
14.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，盖部（18、18'）由铝制成。 
15.如权利要求14所述的测量系统，其特征在于，盖部（18、18'）的表面被阳极氧化处理。 
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