CN207976783U - 一种蒸汽气池温控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于原子分子光物理领域，提出了一种控温效果好的蒸汽气池温控装置，其包括U型轨道，U形轨道的两侧面设置有多个沿水平方向排列的第一螺孔，U形轨道内对称设置有2个伸缩管道，伸缩管道的两个侧面均设置有多个沿水平方向排列的第二螺孔，伸缩管道通过设置在第一螺孔和第二螺孔内的螺栓固定在U型轨道上；U型轨道内还设置有位于伸缩管道上方的盖板，盖板的底面紧贴伸缩管道的顶面；盖板上方设置有帕尔帖组件，帕尔帖组件上方设置有散热板，帕尔帖组件内设置有与比例积分微分控制电路电连接的帕尔帖元件，盖板底部设置有与比例积分微分控制电路电连接的热敏电阻。本实用新型温控效果好，兼容性高，可广泛应用于蒸汽气池温控领域。

Description

一种蒸汽气池温控装置

技术领域

本实用新型涉及原子分子光物理领域，具体涉及应用于光谱测量的蒸汽气池的温度控制装置。

背景技术

碱金属气体被广泛应用于精密测量、频率锁定等方面。在基于碱金属气体的应用中，通常要对碱金属气体蒸汽池进行加热控温增加原子密度，从而达到更好的应用效果。现有的加热控温手段主要是基于加热丝进行的，如公开号为CN 106153189 A的专利申请，提出了一种蒸汽气池，通过加热丝对蒸汽气池进行加热。现有技术中的蒸汽气池主要存在以下问题：

（1）加热效果不稳定，通过加热丝对气池进行加热时，容易导致气池内部受热不均，蒸汽容易在光学窗口上凝结，常用技术手段是使用其它加热手段（电烙铁等）对光学窗口进行额外加热，这使得热量分布不均匀，影响温度的稳定，同时增加了系统的复杂性。

（2）现有技术中使用加热丝缠绕加热气池，通过开关的通断来维持温度稳定，由于加热丝只能加热不能制冷，因此其控温精度低，温度起伏大。

（3）现有技术中的温控装置往往只能对单一尺寸的蒸汽气池进行加热，当蒸汽气池大小变化时，要么会影响温控的效果，要么无法放入温控装置；而且，温控装置不具有荧光探测窗口，无法根据需要对原子自发辐射荧光进行荧光探测。

实用新型内容

为了解决现有技术中的蒸汽气池温控装置控温效果不佳的问题，本实用新型所要解决的技术问题为：提供一种控温效果好，使用方便的蒸汽气池温控装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，包括U型轨道，所述U形轨道的两侧面设置有多个沿水平方向排列的第一螺孔，所述U形轨道内对称设置有2个伸缩管道，2个伸缩管道之间设置有用于放置蒸汽气池的空腔，伸缩管道的两个侧面均设置有多个沿水平方向排列的第二螺孔，伸缩管道通过设置在第一螺孔和第二螺孔内的螺栓固定在U型轨道上；U型轨道内还设置有位于伸缩管道上方的盖板，盖板的底面紧贴伸缩管道的顶面；所述盖板上方设置有帕尔帖组件，帕尔帖组件上方设置有散热板，所述帕尔帖组件和散热板通过位于四个角落的螺丝固定在U型轨道上，所述盖板通过螺丝固定在帕尔帖组件下方，帕尔帖组件内设置有与比例积分微分控制电路电连接的帕尔帖元件，盖板底部设置有与比例积分微分控制电路电连接的热敏电阻。

所述U型轨道的一个侧面上设置有荧光开口，所述荧光开口周围设置有用于固定光学滤光片或光阑的第三螺孔。

所述伸缩管道上位于外侧的端面上设置有用于激光通过的激光通过孔。

所述帕尔帖组件上设置有用于放置帕尔帖元件的第一空腔，以及用于放置帕尔贴元件引线与热敏电阻引线的第二空腔，所述帕尔帖组件底部还设置有第一中部孔，所述盖板上对应设置有第二中部孔，热敏电阻穿过第一中部孔和第二中部孔设置在伸缩管道上方的开孔处。

U型轨道底部和伸缩管道底部均设置有用于容纳蒸汽气池锥形不规则结构的通孔。

U型轨道、伸缩管道和盖板为铜材料制成。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）本实用新型独有伸缩型结构，两伸缩管容纳在伸缩轨与盖板组成空间中，可实现多种规格气池容纳于该密闭空间中，热量不易流失，加热效率高。

（2）本实用新型采用帕尔贴控制温度，配合散热板，温度可通过比例积分微分控制电路，根据热敏电阻测量温度，实时反馈实现精确控制帕尔贴功率，提升控制精度，同时控制帕尔贴冷热面交换，实现动态控温及可控大幅降温，无需自然降温，提高效率。

（3）本实用新型设有荧光窗口，伸缩管与伸缩轨上有荧光开口，便于对原子自发辐射荧光探测，扩展了装置的用途，荧光窗口处可安装水滴型压脚，选择固定光阑或滤光片，保证装置的密闭。

（4）本实用新型的伸缩密闭结构采用高导热纯铜，伸缩同时不影响温度控制，此外，蒸汽气池光学窗口被纯铜伸缩管包覆，蒸汽均匀受热，不易在光学窗口处凝结。

附图说明

图1为本实用新型使用短规格蒸汽气池时的工作示意图；

图2为本实用新型使用长规格蒸汽气池时的工作示意图；

图3为本实用新型的结构分解示意图；

图4为本实用新型的U型轨道的结构示意图；

图5为本实用新型的U型轨道另一角度的结构示意图；

图6为本实用新型的伸缩管的结构示意图；

图7为本实用新型的伸缩管另一角度的结构示意图；

图8为本实用新型的盖板的结构示意图；

图9为本实用新型的盖板另一角度的结构示意图；

图10为本实用新型的水滴型压脚的结构示意图；

图11为本实用新型的帕尔贴组件的结构示意图；

图12为本实用新型的帕尔贴组件另一角度的结构示意图；

图13为本实用新型的散热板结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~3所示，为本实用新型实施例提供的一种蒸汽气池温控装置，包括U型轨道1、在U型轨道1的轨道内设置有两个伸缩管道2、U型轨道1内还设置有位于伸缩管道2上方的盖板3，盖板3上方设置有帕尔帖组件5，帕尔帖组件5上方设置有散热板6，蒸汽气池7设置在该温控装置的U型轨道1与伸缩轨道2之间。

其中，如图4~5所示，所述U型轨道1的两个侧面均设有多个沿水平方向排列的第一螺孔101，用于固定U型轨道1与伸缩管2的相对位置，U型轨道1底部开有螺丝孔102、103、104和105，它们用于安装调节蒸汽气池高低位置的调节螺丝，轨道底部通孔106用于放置蒸汽气池的锥型不规则结构，螺丝孔107、108可以用于将本实用新型的温控装置安装在光学平台上，U型轨道1的一个侧面上设置有荧光开口109，荧光开口109用于通过荧光，荧光开口109的周围设置有螺丝孔110、111和112，它们用于安装水滴型压脚4，通过水滴型压脚4可以将光阑或滤光片设置在荧光开口109上，使U型轨道1的侧面封闭；U型轨道1的滑轨113用于放置伸缩管2，其上部螺丝孔114、115、116、117设置用于连接帕尔贴组件5。

如图6~7所示，所述伸缩管2的一端开口，内部设置有用于放置蒸汽气池7的空腔201，伸缩管2下方设置有半圆孔202，槽型孔203和204，其中，半圆孔202用于容纳蒸汽气池锥形不规则结构，槽型孔203、204用于使调节蒸汽气池高低位置的调节螺丝通过，伸缩管2的两个侧面上均设置有多个沿水平方向排列的第二螺孔205，伸缩管2可在伸缩轨1的滑轨113上滑动，以适应不同规格蒸汽气池，并通过设置在第一螺孔101和第二螺孔205内的螺栓固定在U型轨道1上，伸缩管2的上方设置有测温孔206，用于放置热敏电阻等测温元件，伸缩管2的侧面上设置有荧光窗口208，荧光窗口208与U型轨道1上的荧光开口109相配合，用于使荧光通过，所述伸缩管2的另一端设置有激光通过孔209。

如图8~9所示，所述盖板3底部设置有脊301、302，使得盖板3底面可以紧贴伸缩管2的顶面，从而增加热交换面积，盖板3上设置有螺丝孔303、304，用于将盖板3与散热板6和帕尔贴组件5固定在一起，盖板上中部设置有开孔305，用于使热敏电阻穿出。

如图10所示，水滴型压脚4上螺丝孔401可安装与伸缩轨1上110、111、112处，锐部402与安装元件接触，固定滤光片、光阑等元件位置。

如图11~12所示，所述帕尔帖组件5上设置有两个用于放置帕尔帖元件的第一空腔501，以及用于放置帕尔贴元件引线与热敏电阻引线的第二空腔503，所述帕尔帖组件5底部还设置有第一中部孔505，热敏电阻穿过第一中部孔505和盖板上的开孔305设置在伸缩管道2上方的开孔206处。第二空腔503上设置有航空插座开口504，用于将帕尔帖元件和热敏电阻的引线引出，此外，第一空腔501底部设置有圆槽506、507、508、509和长槽510、511、512、513，圆槽506、507、508、509便于帕尔贴元件在需要时被撬起，用于安装拆卸；长槽510、511、512、513供帕尔贴引线与结构不冲突，帕尔帖组件上还设置有螺丝过孔514、515、516、517、518、519，螺丝经过螺丝过孔514、515将帕尔贴组件与盖板3、散热板6固定在一起，螺丝经过螺丝过孔516、517、518、519，使帕尔贴组件5、散热板6和1连为一体。

第一空腔501内的帕尔帖元件和盖板3底部的热敏电阻均与比例积分微分控制电路电连接，则比例积分微分控制电路可以根据热敏电阻测得的温度值，调整输入帕尔帖元件的电流大小和方向，从而对蒸汽气池的温度进行控制。

如图13所示，所述散热板6的梳状部分601增大散热面积，提高了散热效率，其两端中部的螺丝孔602、603是连接散热板6、帕尔贴组件5和盖板3的螺丝的安装处，其四个角的螺丝孔604、605、606、607是连接散热板6、帕尔贴组件5和伸缩轨1的螺丝的安装处。

此外，本实施例中，U型轨道1、伸缩管道2和盖板3为铜材料制成。铜具有高导热的特点，使得本实施例的温控装置可以使蒸汽气池内的蒸汽受热均匀。

本实施例的温控装置在更换蒸汽气池时，只需先将蒸汽气池7放置于U型轨道1的螺丝孔102、103、104、105处安装的调节螺丝上，然后两端扣上伸缩管道2，通过螺丝穿过U型轨道1上的螺孔101和伸缩管道2上的螺孔205确定相对位置，接着上方盖上盖板3、帕尔贴组件5和散热板6事先组合好的组合体即可，安装快捷简单。盖板3、帕尔贴组件5和散热板6在组装前通过螺丝孔303、304和螺丝过孔514、515、602、603事先组装好，设置这一组合体可在不接触蒸汽气池7的情况下，方便更换坏掉的帕尔贴。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，包括U型轨道（1），所述U型轨道（1）的两侧面设置有多个沿水平方向排列的第一螺孔（101），所述U型轨道（1）内对称设置有2个伸缩管道（2），2个伸缩管道（2）之间设置有用于放置蒸汽气池的空腔（201），伸缩管道（2）的两个侧面均设置有多个沿水平方向排列的第二螺孔（205），伸缩管道（2）通过设置在第一螺孔（101）和第二螺孔（205）内的螺栓固定在U型轨道（1）上；U型轨道（1）内还设置有位于伸缩管道（2）上方的盖板（3），盖板（3）的底面紧贴伸缩管道（2）的顶面；所述盖板（3）上方设置有帕尔帖组件（5），帕尔帖组件（5）上方设置有散热板（6），所述帕尔帖组件（5）和散热板（6）通过位于四个角落的螺丝固定在U型轨道（1）上，所述盖板（3）通过螺丝固定在帕尔帖组件（5）下方，帕尔帖组件（5）内设置有与比例积分微分控制电路电连接的帕尔帖元件，盖板（3）底部设置有与比例积分微分控制电路电连接的热敏电阻。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，所述U型轨道（1）的一个侧面上设置有荧光开口（109），所述荧光开口（109）周围设置有用于固定光学滤光片或光阑的第三螺孔（110，111，112）。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，所述伸缩管道（2）上位于外侧的端面上设置有用于激光通过的激光通过孔（209）。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，所述帕尔帖组件（5）上设置有用于放置帕尔帖元件的第一空腔（501、502），以及用于放置帕尔贴元件引线与热敏电阻引线的第二空腔（503），所述帕尔帖组件（5）底部还设置有第一中部孔（505），所述盖板（3）上对应设置有第二中部孔（305），热敏电阻穿过第一中部孔（505）和第二中部孔（305）设置在伸缩管道（2）上方的开孔（206）处。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，U型轨道（1）底部和伸缩管道（2）底部均设置有用于容纳蒸汽气池锥形不规则结构的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽气池温控装置，其特征在于，U型轨道（1）、伸缩管道（2）和盖板（3）为铜材料制成。