CN207067820U - 一种光电倍增管温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电倍增管温度控制装置，包括一壳体,壳体内设有恒温箱和开关电源及控制板；恒温箱内设有光电倍增管和第一温度传感器，光电倍增管与光信号采集管的一端连接，光信号采集管的另一端伸出所述壳体之外；恒温箱侧壁设有温度控制部件，开关电源及控制板分别与温度控制装置、第一温度传感器和光电倍增管连接。本实用新型通过在光电倍增管外部设置恒温箱，利用半导体制冷片对恒温箱内部的温度进行调节，半导体制冷片工作时没有震动、噪音、寿命长、可实现高精度温度控制，保证外部环境温度变化不会对检测光子数影响，使光电倍增管的检测结果更精准。

Description

一种光电倍增管温度控制装置

技术领域

本实用新型涉及温度控制装置领域，具体地，涉及一种光电倍增管温度控制装置。

背景技术

光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。它能在低能级光度学和光谱学方面测量波长 200～1200纳米的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现，扩大了光电倍增管的应用范围。激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切有关。电视电影的发射和图象传送也离不开光电倍增管。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域。.

环境条件会对光电倍增管稳定性造成影响，当环境温度升高，管子灵敏度下降，导致测量会出现误差。现有的光电倍增管没有设置温度控制装置，工作人员一般只能根据测量数据加上或减去温度引起的偏差，推算出实际数据。这种方法精确度较低，因此有必要对其改进。

半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。利用半导体材料的Peltier 效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。在原理上，半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种光电倍增管温度控制装置。

技术方案：本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：

一种光电倍增管温度控制装置，包括一壳体,所述壳体内设有恒温箱和开关电源及控制板；所述恒温箱内设有光电倍增管和第一温度传感器，所述光电倍增管与光信号采集管的一端连接，光信号采集管的另一端伸出所述壳体之外；所述恒温箱侧壁设有温度控制部件，所述开关电源及控制板分别与温度控制装置、第一温度传感器和光电倍增管连接，用以接收光电倍增管和第一温度传感器的信号，并根据第一温度传感器反馈的信号控制温度控制部件运行。

作为优选，所述温度控制部件包括半导体制冷片。

作为优选，所述恒温箱的侧壁上均匀开设有多个安装孔，所述半导体制冷片嵌入在所述安装孔内。

作为优选，所述半导体制冷片外侧固定有散热片，所述散热片与半导体制冷片之间设有一层导热硅脂。

作为优选，所述壳体侧壁设有冷却装置；所述冷却装置与开关电源及控制板连接，用以将恒温箱外壁与壳体内壁形成的空间进行降温。

作为优选，所述冷却装置包括一个或多个进气风扇和排气风扇；所述进气风扇设置在壳体的一内侧壁上，所述排气风扇设置在进气风扇对侧的壳体内侧壁上。

作为优选，所述恒温箱与壳体之间还设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与开关电源及控制板连接，用以测量恒温箱外壁与壳体内壁形成的空间内的温度。

作为优选，所述壳体一外侧固定有液晶操作显示屏，所述液晶操作显示屏与开关电源及控制板连接，用以向开关电源及控制板提供温度设定信号。

有益效果：本实用新型通过在光电倍增管外部设置恒温箱，利用半导体制冷片对恒温箱内部的温度进行调节，半导体制冷片工作时没有震动、噪音、寿命长、可实现高精度温度控制，保证外部环境温度变化不会对检测光子数影响，使光电倍增管的检测结果更精准。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的液晶操作显示屏操作界面示意图。

附图标记说明：

1-恒温箱，2-光电倍增管，3-光信号采集管，4-开关电源及控制板，5-光信号采集管口，6-电源及信号线口，7-半导体制冷片，8-第一温度传感器，9-散热片，10-壳体，11-进气风扇，12-排气风扇，13-液晶操作显示屏，14-第二温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

本实用新型公开了一种光电倍增管温度控制装置，如图1所示，它包括壳体 10，壳体10内设有恒温箱1和开关电源及控制板4；恒温箱1由保温板制成，保温板包括双层铝板和填充在双层铝板之间的绝缘材料层，绝缘材料优选聚苯乙烯泡沫板。恒温箱1内设有光电倍增管2和第一温度传感器8，恒温箱1侧壁上设有温度控制部件、光信号采集管口5和电源及信号线口6；光电倍增管2与光信号采集管3的一端连接，光信号采集管3的另一端通过光信号采集管口5及壳体10上的开口后伸出壳体10之外。开关电源及控制板4分别与温度控制装置、第一温度传感器8和光电倍增管2连接。开关电源及控制板4分别向温度控制部件、第一温度传感器8和光电倍增管2提供工作电源，同时用以接收光电倍增管 2和第一温度传感器8的信号，并根据第一温度传感器8的信号控制温度控制部件运行，进而控制恒温箱1内的温度。

本实用新型的温度控制部件可以是利用制冷剂对恒温箱1内部进行降温，如氟利昂。利用氟利昂汽化制冷。利用加热电阻对恒温箱1内部进行加热，从而实现恒温箱1内部温度保持一定。更优选的实施例是采用半导体制冷片7进行温度调节。本实用新型优选的半导体制冷片7的型号为TEC1-12706。采用半导体制冷片7作为温度调节装置，它的优点不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。因此本实用新型的温度控制具有较高的可靠性、稳定性。半导体制冷片7是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制。

作为实施例的一种，本实用新型采用的半导体制冷片包括6个，恒温箱1 的侧壁上开设半导体制冷片的安装孔；6个半导体制冷片间隔均匀嵌入在半导体制冷片安装孔上。半导体制冷片7优选嵌入在恒温箱1的两个相对的侧壁上。这样有利于保证恒温箱1内的温度均匀，避免恒温箱1内温差太大，造成测量有所偏差。需要说明的是，半导体制冷片7的个数不受本实用新型的限制，可根据恒温箱1的大小和实际需要相应的增加或减少。

半导体制冷片7是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，本实用新型通过在半导体制冷片7外侧固定有散热片9，散热片9与半导体制冷片7之间设有一层导热硅脂，进而快速将外侧产生的热量散掉。

恒温箱1外壁与壳体10内壁形成的空间内的温度会随半导体制冷片7的运行时间，逐渐升高，为了将半导体制冷片7产生的热量及时排除壳体10之外，在壳体10的侧壁设有冷却装置；冷却装置与开关电源及控制板4连接，开关电源及控制板4向冷却装置提供工作电源，用以将恒温箱1外壁与壳体10内壁形成的空间进行降温。如图1所示，冷却装置包括一个或多个进气风扇11和排气风扇12；进气风扇11设置在壳体10的一内侧壁上，排气风扇12设置在进气风扇11对侧的壳体10内侧壁上。如图1所示，冷却装置优选两个进气风扇11和两个排气风扇12，两个进气风扇11和两个排气风扇12优选设置在与半导体制冷片7垂直的两个水平侧壁的两端位置上，这样，冷却空气能流经所有散热片9 的表面，有利于提高散热片9的散热效率，进气风扇11和排气风扇12的个数可以根据实际需要增加或减少。

恒温箱1与壳体10之间还设有第二温度传感器14，第二温度传感器14与开关电源及控制板4连接，开关电源及控制板4向第二温度传感器14提供工作电源，并接受第二温度传感器14的信号，用以测量壳体10与恒温箱1之间的温度，当温度超过一定限制时，关闭半导体工作，实现对半导体制冷片7和开关电源及控制板4保护。

如图1所示，壳体10一侧外部固定有液晶操作显示屏13，液晶操作显示屏 13与开关电源及控制板4连接。开关电源及控制板4向液晶操作显示屏13提供工作电源和显示信号，液晶操作显示屏13向开关电源及控制板4提供温度设定信号。如图2所示，液晶操作显示屏13上分为恒温箱1内部温度显示区域、壳体10内部温度显示区域、历史报警及故障记录显示区域、温度上升按钮区域和温度下降显示区域。恒温箱1内部温度显示区域不用于仅显示恒温箱1内部的实际温度，还用于显示恒温箱1内部温度设定值。

本实用新型的工作原理：当恒温箱内部温度高于设定值时，开关电源及控制板向半导体散热片提供正向工作电源，由于半导体制冷片的自身特性，使处于恒温箱内部的半导体制冷片制冷，处于恒温箱外部的半导体制冷片发热，从而使恒温箱内部温度降低，恒温箱内部的温度传感器将温度信号实时反馈给开关电源及控制板，实现闭环控制。冷却风扇和散热片能够使热量快速散掉，避免本装置内部温度过高，同时增加制冷效率。当恒温箱内部温度低于设定值时，开关电源及控制板向半导体散热片提供反向工作电源，使处于恒温箱内部的半导体制冷片制热，处于恒温箱外部的半导体制冷片制冷，从而使恒温箱内部温度升高。使得光电倍增管工作在一个恒温的环境里，使光电倍增管的检测结果更精准。

本实用新型通过在光电倍增管外部设置恒温箱，利用半导体制冷片对恒温箱内部的温度进行调节，半导体制冷片工作时没有震动、噪音、寿命长、可实现高精度温度控制，保证外部环境温度变化不会对检测光子数影响，使光电倍增管的检测结果更精准。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种光电倍增管温度控制装置，包括一壳体,其特征在于，所述壳体内设有恒温箱和开关电源及控制板；所述恒温箱内设有光电倍增管和第一温度传感器，所述光电倍增管与光信号采集管的一端连接，光信号采集管的另一端伸出所述壳体之外；所述恒温箱侧壁设有温度控制部件，所述开关电源及控制板分别与温度控制装置、第一温度传感器和光电倍增管连接，用以接收光电倍增管和第一温度传感器的信号，并根据第一温度传感器反馈的信号控制温度控制部件运行。

2.根据权利要求1所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述温度控制部件包括半导体制冷片。

3.根据权利要求2所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述恒温箱的侧壁上均匀开设有多个安装孔，所述半导体制冷片嵌入在所述安装孔内。

4.根据权利要求2所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述半导体制冷片外侧固定有散热片，所述散热片与半导体制冷片之间设有一层导热硅脂。

5.根据权利要求1所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述壳体侧壁设有冷却装置；所述冷却装置与开关电源及控制板连接，用以将恒温箱外壁与壳体内壁形成的空间进行降温。

6.根据权利要求5所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述冷却装置包括一个或多个进气风扇和排气风扇；所述进气风扇设置在壳体的一内侧壁上，所述排气风扇设置在进气风扇对侧的壳体内侧壁上。

7.根据权利要求1所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述恒温箱与壳体之间还设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与开关电源及控制板连接，用以测量恒温箱外壁与壳体内壁形成的空间内的温度。

8.根据权利要求5所述的光电倍增管温度控制装置，其特征在于，所述壳体一外侧固定有液晶操作显示屏，所述液晶操作显示屏与开关电源及控制板连接，用以向开关电源及控制板提供温度设定信号。