CN218350215U - 一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统，恒温系统具有气体吸收池，气体吸收池前后两个壁面上固定安装有散热模块，散热模块与气体吸收池之间固定夹装有发热制冷器件，气体吸收池内壁上镶嵌安装有温度传感器，气体吸收池外套装有恒温保护罩，所述散热模块的一部分伸出恒温保护罩外。本实用新型主要是设计了专用的高精度温控系统给气体吸收池提供稳定的恒温环境，并通过保温系统将气体吸收池等部分进行封闭，使其与外界环境隔离开，避免外界对其干扰，同时在保证封闭的情况下尽量减小保温系统体积，提高每次达到恒温条件的效率。通过稳定的恒温环境，来提高痕量气体及其同位素实时在线检测结果的准确性。

Description

一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统

技术领域

本实用新型涉及恒温装置技术领域，具体为一种需要恒温环境才能准确测量的痕量气体及其同位素实时在线检测系统的恒温装置。

背景技术

大气中氮、氧、氩、二氧化碳占干空气的99.997%，其他气体只占0.003%，它们含量极少，如大气中的CO、N2O、SO2、O3、NO、NO2、CH4、NH3、H2S、卤化物、有机化物等等，这些在空气中含量较少的气体都属于痕量气体。痕量气体受到各种物理、化学、生物、地球过程的作用并参与生物地球化学的循环，对全球大气环境及生态造成了重大影响。

同位素指原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子叫做同位素。同位素实时在线测量在地球化学、古生物学、大气物理化学、生物医学等领域有着重要的研究意义。测量同位素的含量能够有效的鉴别并分析出同位素物质的来源。例如对植物光合作用、生物新陈代谢、全球碳排放的追踪、对流层化学过程、平流层臭氧化学过程等研究。同样，同位素也可用于对痕量气体来源的追踪。

在痕量气体及其同位素检测过程中，气体吸收池的温度变化对其测量结果的准确性有着直接的重大影响，因此设计一种适用于痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的是给痕量气体及其同位素实时在线检测装置提供一种高精度恒温环境的恒温系统，有效解决温度变化对检测结果带来的影响，以实现对痕量气体及其同位素的在线准确检测。

为了达到上述目的，本实用新型的技术实现方法是：利用设计专用的高精度温控系统给气体吸收池提供稳定的恒温环境，并通过保温系统将气体吸收池等部分进封闭，使其与外界环境隔离开，避免外界对其干扰，同时在保证封闭的情况下尽量减小保温系统体积，提高每次达到恒温条件的效率。通过稳定的恒温环境，来提高痕量气体及其同位素实时在线检测结果的准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统：恒温系统具有气体吸收池，气体吸收池前后两个壁面上固定安装有散热模块，散热模块与气体吸收池之间固定夹装有发热制冷器件，气体吸收池内壁上镶嵌安装有温度传感器，气体吸收池外套装有恒温保护罩，所述散热模块的一部分伸出恒温保护罩外。

优选的，所述发热制冷器件采用体积小的半导体制冷片，采用四个连接螺钉和两个散热模块将两个热制冷器件分别固定在气体吸收池前后两个壁面上，并通过导热介质石墨片或导热硅脂将发热制冷器件与气体吸收池前后两壁面紧贴在一起。

优选的，所述散热模块采用铜片或铝合金散热器，需要高强度散热时在散热器外加装风扇，散热器基面紧贴半导体制冷片的另一面，即与气体吸收池所贴着的反面，所述散热模块的基面被恒温保护罩密封在罩体内部，而散热模块的散热片则被恒温保护罩隔在外部。

优选的，所述恒温保护罩包括恒温保护罩主体、恒温保护罩前板和底板，恒温保护罩主体、恒温保护罩前板和底板均采用ABS或尼龙隔热材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型的恒温系统能够为痕量气体及其同位素实时在线检测装置提供一种高精度恒温环境，使气体吸收池内的持续长时间地保持适宜的温度，有效解决温度变化对检测结果带来的影响，从而实现对痕量气体及其同位素的在线准确检测。

（2）本实用新型的恒温系统为痕量气体及其同位素实时在线检测装置中的气体吸收池提供良好的隔热保温效果，并通过较小的密封保温罩降低了制冷或供热的能量消耗，为痕量气体及其同位素实时在线检测装置可提供一个可靠、稳定的恒温的环境。

（3）该恒温系统容易使气体吸收池内的温度保持恒定，控温效果好、精度高，具有有很强的实用性。

（4）该恒温系统整个装置结构简单、紧凑，操作方便。

附图说明

图1 为本实用新型安装在一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置中且去掉恒温保温罩的结构示意图；

图2为本实用新型恒温系统加装恒温保温罩后的结构示意图；

图3为本实用新型带有恒温系统的气体吸收池结构示意图。

其中：1恒温系统，2气体吸收池，3发热制冷器件，4散热模块，5温度传感器，6恒温保护罩，7恒温保护罩主体，8恒温保护罩前板，9底板，10连接螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统：恒温系统具有气体吸收池，气体吸收池前后两个壁面上固定安装有散热模块，散热模块与气体吸收池之间固定夹装有发热制冷器件，气体吸收池内壁上镶嵌安装有温度传感器，气体吸收池外套装有恒温保护罩，所述散热模块的一部分伸出恒温保护罩外。

优选的，所述发热制冷器件采用体积小的半导体制冷片，采用四个连接螺钉和两个散热模块将两个热制冷器件分别固定在气体吸收池前后两个壁面上，并通过导热介质石墨片或导热硅脂将发热制冷器件与气体吸收池前后两壁面紧贴在一起。

优选的，所述散热模块采用铜片或铝合金散热器，需要高强度散热时在散热器外加装风扇，散热器基面紧贴半导体制冷片的另一面，即与气体吸收池所贴着的反面，所述散热模块的基面被保温罩密封在罩体内部，而散热模块的散热片则被保温罩隔在外部。

优选的，所述恒温保护罩包括外壳保温罩主体、外壳保温罩前板和底板，外壳保温罩主体、外壳保温罩前板和底板均采用ABS或尼龙隔热材料。

进一步的，所述恒温系统1是指痕量气体及其同位素实时在线检测装置运行时所需温度控制系统与结构，主要包括发热制冷器件3、散热模块4、温度传感器5和恒温保护罩6等。

发热制冷器件3优选体积小，即可快速发热，又能快速制冷的半导体制冷片，以便能够根据不通环境的初始温度进行自动选择加热或制冷，使气体吸收池2内的温度其达到设定的恒温值。为了提高加热或制冷速度，使气体吸收池2内能够在较短的时间内达到所设定的温度，本恒温系统1中，采用四个连接螺钉10和两个散热模块4将两个发热制冷器件3分别固定在气体吸收池2前后两个壁面上，并通过导热介质石墨片或导热硅脂将发热制冷器件3与气体吸收池2前后两壁面紧贴在一起，从而提高控温效率。通过两个发热制冷器件3既能够提高控温速度，又能保证气体吸收池2内温度的均匀性，从而达到准确控温效果。

散热模块4选用优质的散热器，如铜片散热器或者带风扇散热器，散热器基面紧贴半导体制冷片的另一面（即与气体吸收池所贴着的反面），通过散热模块4将与散热模块4紧贴着的半导体制冷片一面的热量尽快转移或散走，从而提高控温速度。优选的，散热模块4的基面被保温罩密封在痕量气体及其同位素实时在线检测装置内部，而散热模块4的散热片则被保温罩隔在装置外部，以便散热模块4更好的将热量散到装置外部的空气中，有效避免制冷、散热过程对装置内部环境的影响。

温度传感器5镶嵌在气体吸收池2的壁内，通过温度传感器5反馈气体吸收池2内温度变化，从而控制发热制冷器件3进行正确工作，能够自动将气体吸收池2内的温度调节到设定值，保证发气体吸收池2内温度的稳定性，提高控温精度。

恒温保护罩包括恒温保护罩主体7、恒温保护罩前板8和底板9，恒温保护罩主体、恒温保护罩前板和底板均选用容易加工的且具有一定强度的隔热材料，如ABS、尼龙等材质，这样既能方便加工成型，又能起到固定支撑作用，同时保证很好的隔热保温效果。恒温保护罩将气体吸收池2、发热制冷器件3包围密封起来，使这些部分在一个较小的密闭空间内，与外界环境隔离开，从而最大程度减小外界环境对气体吸收池2的温度干扰，这样使用两个比较小的发热制冷器件3就保证气体吸收池2内能够快速达到稳定的恒温环境，并让气体吸收池2内的温度保持恒定。恒温保护罩主体7和恒温保护罩前板8在相应位置开有对应大小的槽口，以供各种光电线路能通过槽口与外部连通，合理设计的恒温保护罩结构保证整个装置的正常运行。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统，其特征在于：恒温系统具有气体吸收池，气体吸收池前后两个壁面上固定安装有散热模块，散热模块与气体吸收池之间固定夹装有发热制冷器件，气体吸收池内壁上镶嵌安装有温度传感器，气体吸收池外套装有恒温保护罩，所述散热模块的一部分伸出恒温保护罩外。

2.根据权利要求1所述的痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统，其特征在于：所述发热制冷器件采用体积小的半导体制冷片，采用四个连接螺钉和两个散热模块将两个热制冷器件分别固定在气体吸收池前后两个壁面上，并通过导热介质石墨片或导热硅脂将发热制冷器件与气体吸收池前后两壁面紧贴在一起。

3.根据权利要求1所述的痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统，其特征在于：所述散热模块采用铜片或铝合金散热器，需要高强度散热时在散热器外加装风扇，散热器基面紧贴半导体制冷片的另一面，即与气体吸收池所贴着的反面，所述散热模块的基面被恒温保护罩密封在罩体内部，而散热模块的散热片则被恒温保护罩隔在外部。

4.根据权利要求1所述的痕量气体及其同位素实时在线检测装置的恒温系统，其特征在于：所述恒温保护罩包括恒温保护罩主体、恒温保护罩前板和底板，恒温保护罩主体、恒温保护罩前板和底板均采用ABS或尼龙隔热材料。

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