CN219496177U - 量子测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种量子测试仪，包括壳体，所述壳体内部设置有反应腔，在所述反应腔中设置有光照模块，还包括限位板、定位框、电磁搅拌模块，其中：所述反应腔呈柱状竖直设置于所述壳体内；所述定位框置在所述反应腔内，所述定位框具有呈水平设置的定位板，所述定位板上开设有沉孔；所述限位板嵌设在所述沉孔内，在所述限位板上具有至少一个用于插设反应管的插孔；所述壳体的顶部开设有连通孔，所述连通孔位于所述沉孔的上方；所述光照模块采用的是空心柱状的环绕式灯源，所述反应管插设在所述光照模块的中空腔体中。本申请所述的量子测试仪光源自主更换，光控精准度高；环形照射光源利用率高，能满足各类用户的使用需求。

Description

量子测试仪

技术领域

本实用新型属于涉及光反应技术领域，特别是涉及一种量子测试仪。

背景技术

环境和能源是二十一世纪人类面临和亟待解决的重大问题。光催化在环境保护和洁净能源等方面具有重大应用背景，近年来得到了人们越来越多的关注。可见光是最绿色的能源，随着科技的不断发展，可见光催化体系已成功应用于多种复杂和功能化合物的合成，展现出优异的催化合成价值和工业应用潜力。2008年以来，化学家们相继报道了大量的一系列可见光促进的有机反应(Chem.Soc.Rev.，2016,45,6165)。我们可以发现在不同的反应体系，光催化剂不仅反应条件温和，氧化能力强。而且作为氧化剂或还原剂，进一步实现底物和催化剂之间的电子传递。可见光催化反应需要筛选催化用量、体系浓度、体系温度、反应波段、辐射强度、添加剂的种类等不同条件。虽然传统光反应仪器能满足现阶段条件优化的需求，但是无法满足我们对反应过程进行较为细致分析。例如：反应何时启动、反应过程、反应是否存在链式增长等。有些光催化反应几分钟内就可以完成，反应时间较短。如果减少体系浓度，则有可能影响反应的催化效果。因此我们不能通过改变反应体系浓度进行研究。则需要运用新的策略，改变光辐射强度，延缓光催化的反应进程。我们需要精确度更高的仪器，实现预期设想。因此我们研究开发一款高精控、光源稳定、光照均匀、自带搅拌的光反应仪器高精度量子仪。

可见光催化已经成为近年来国内外最活跃的研究领域之一。调研文献发现，不同地区所使用的仪器各不相同。有些课题组光催化反应准备过程非常麻烦，往往需要从不同的地方找到不同的光源，临时安装光源。这样带来了极大的不便，而且降低了整个化学反应实验的效率。部分化学科研工作者选择自制的、没有安全保障的光反应仪器。不仅存在安全隐患，反应情况也错综复杂。这些现象很大程度上限制和阻碍了光催化作为通用型实验方法的推广。为了解决这个问题，在光催化研究领域的领军人物MacMillan课题组首先设计了一台光催化反应器，避免重复搭建反应装置引起的误差，提高了可重复性。后续其他研发公司也发展了光反应仪器，但是普遍存在以下问题：1)仪器精确度低，光源单一。2)光照不均匀，可见光利用率不高。3)需冷阱降温或水循环降温。4)价格偏高，操作复杂、占用空间大。5)仪器自身不带搅拌功能。6)光线泄漏，容易伤害实验人员的视力。7)反应管装置不是国际标准，不能实现大规模推广等不可避免的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种量子测试仪，所述量子测试仪可以具有至少两套反应系统，可适应不同科研人员需求，高精控、高功率、光源稳定、光照均匀、自带搅拌。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种量子测试仪，包括壳体1，所述壳体1内部设置有反应腔15，在所述反应腔15中设置有光照模块2，还包括限位板4、定位框5、电磁搅拌模块6，其中：所述反应腔15呈柱状竖直设置于所述壳体1内；所述定位框5设置在所述反应腔内，所述定位框5具有呈水平设置的定位板51，所述定位板51上开设有沉孔52；所述限位板4嵌设在所述沉孔52内，在所述限位板4上具有至少一个用于插设反应管3的插孔41；所述壳体1的顶部开设有连通孔14，所述连通孔14位于所述沉孔52的上方；所述光照模块2采用的是空心柱状的环绕式灯源，所述反应管3插设在所述光照模块2的中空腔体中；所述电磁搅拌模块6设置于所述光照模块2的下方，插入所述反应腔15的所述反应管3位于所述电磁搅拌模块6的上方。

进一步地，所述连通孔14、沉孔52、光照模块2共轴心线设置。

进一步地，所述壳体1包括机箱11、上盖板12和底座13，所述反应腔15设置于所述机箱11内，所述上盖板12盖合在所述机箱11上并且设有所述连通孔14，所述底座13设置于所述机箱11底部并与所述机箱11相连。

进一步地，所述机箱11的上表面包括水平设置的第一区域111和与第一区域呈一定夹角的第二区域112，所述第一区域设置有所述连通孔，所述第二区域112设置有显示屏安装面113以及旋钮安装孔114。

进一步地，所述上盖板12适应于所述机箱11的上表面的形状，所述上盖板12对应于所述第二区域112的部分采用玻璃盖板。

进一步地，还包括与内部的电控模块7电连接的显示屏81与旋转调节钮82，所述显示屏81设置在所述显示屏安装面113中，所述旋转调节钮82穿过上盖板12安装于所述旋钮安装孔114中。

进一步地，所述电控模块7中配置有第一光驱动控制电路和第二光驱动控制电路，所述第一光驱动控制电路的输出功率范围为100mW～5000mW，对应的调节单位为100mW；所述第二光驱动控制电路的输出功率范围为1W～36W，对应的调节单位为1W。

进一步地，所述光照模块2包括空心柱状的光源底座21，在所述光源底座21的内壁上嵌设有灯珠固定板22，在所述灯珠固定板22上设置有若干个灯珠23，所述若干个灯珠23环绕构成圆柱状的光源腔。

进一步地，在所述反应腔15内设置有温控模块9，所述温控模块9包括用于检测温度的温度传感器91，所述温度传感器91的数据输出端与所述显示屏81相连。

进一步地，所述温控模块9还包括冷却风扇92，所述冷却风扇92设置于所述反应腔15中，所述冷却风扇92的控制端与所述电控模块7电连接，在所述壳体1的侧面和/或底部设置有散热孔93，所述冷却风扇92用于根据所述温度传感器91将反应腔15内的多余热量通过散热孔93送出。

应用本实用新型的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本申请所述的量子测试仪具有双光源系统(100mW-5000mW或1-36W)光源自主更换，能根据需求调节光强，调节精度高；可以在365nm-980nm波长范围内实现多光波段自由更换不同波段灯源，环形照射光源利用率高，能满足各类用户的使用需求。(2)本仪器摒弃常规的电机磁铁搅拌模式，采用无电机，超静音电生磁力模式搅拌。而且能实现正反转功能，搅拌效果佳。灵活控制搅拌速度，实现了反应的可重复，并大大提升了效率。(3)静音风扇，减少实验室噪音污染。风冷控温，体系温度可视。(4)所述的量子测试仪采用遮光外壳，避免光泄露，及光反应过程中的光污染，减少对实验操作者眼睛的伤害。全方位的避光设计，护眼大使，安全可靠。(5)所述反应管限位孔尺寸选择性适配所述反应模块中不同尺寸的反应管或者核磁管。多种尺寸反应管，核磁管均可适配，提高量子测试仪的适配性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种实施例提供的一种量子测试仪的示意图。

图2示出了图1的量子测试仪的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、壳体，11、机箱，111、第一区域，112、第二区域，113、显示屏安装面，114、旋钮安装孔，12、上盖板，13、底座，14、连通孔，15、反应腔；

2、光照模块，21、光源底座，22、灯珠固定板，23、灯珠；

3、反应管；

4、限位板，41、用于插设反应管的插孔；

5、定位框，51、定位板，52、沉孔；

6、电磁搅拌模块；

7、电控模块，71、中控电路板，72、旋转电路板；

81、显示屏，82、旋转调节钮；

91、温度传感器，92、冷却风扇，93、散热孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如本申请背景技术所分析的，现有技术中的平行光反应器存在如下问题，如现有的量子仪1)仪器精确度低，光源单一。2)光照不均匀，可见光利用率不高。3)需冷阱降温或水循环降温。4)价格偏高，操作复杂、占用空间大。5)仪器自身不带搅拌功能。6)光线泄漏，容易伤害实验人员的视力。7)反应管装置不是国际标准，不能实现大规模推广等不可避免的缺陷。为了解决上述问题，本申请提供了一种具有高精度的量子测试仪。

在本申请的一种典型的实施方式中，为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种量子测试仪，包括壳体1，所述壳体1内部设置有反应腔15，在所述反应腔15中设置有光照模块2，还包括限位板4、定位框5、电磁搅拌模块6，其中：所述反应腔15呈柱状竖直设置于所述壳体1内；所述定位框5设置在所述反应腔内，所述定位框5具有呈水平设置的定位板51，所述定位板51上开设有沉孔52；所述限位板4嵌设在所述沉孔52内，在所述限位板4上具有至少一个用于插设反应管3的插孔41；所述壳体1的顶部开设有连通孔14，所述连通孔14位于所述沉孔52的上方；所述光照模块2采用的是空心柱状的环绕式灯源，所述反应管3插设在所述光照模块2的中空腔体中；所述电磁搅拌模块6设置于所述光照模块2的下方，插入所述反应腔15的所述反应管3位于所述电磁搅拌模块6的上方。

在本申请具体地实施方式中，所述连通孔14、沉孔52、光照模块2共轴心线设置。

在本申请具体地实施方式中，所述壳体1包括机箱11、上盖板12和底座13，所述反应腔15设置于所述机箱11内，所述上盖板12盖合在所述机箱11上并且设有所述连通孔14，所述底座13设置于所述机箱11底部并与所述机箱11相连。

在本申请具体地实施方式中，所述机箱11的上表面包括水平设置的第一区域111和与第一区域呈一定夹角的第二区域112，所述第一区域设置有所述连通孔，所述第二区域112设置有显示屏安装面113以及旋钮安装孔114。

在本申请具体地实施方式中，所述上盖板12适应于所述机箱11的上表面的形状，所述上盖板12对应于所述第二区域112的部分采用玻璃盖板。

在本申请的一种典型的实施方式中，所述电磁搅拌模块6通过电磁线圈进行电生磁力模式搅拌，不同于传统上采用电机磁铁搅拌的模式。所述搅拌模式可正反双向搅拌，本仪器摒弃常规的电机磁铁搅拌模式，采用无电机，超静音电生磁力模式搅拌。而且能实现正反转功能，搅拌效果佳。灵活控制搅拌速度，实现了反应的可重复，并大大提升了效率。为进一步避免带来较大的噪声影响实验环境，所述搅拌模式的噪音低于20dB。

在本申请具体地实施方式中，还包括与内部的电控模块7电连接的显示屏81与旋转调节钮82，所述显示屏81设置在所述显示屏安装面113中，所述旋转调节钮82穿过上盖板12安装于所述旋钮安装孔114中。所述显示屏81为4.3寸超大显示屏，方便调节实验数据参数，整体避光设计，安全可靠不伤眼。

在本申请具体地实施方式中，所述电控模块7中配置有第一光驱动控制电路和第二光驱动控制电路，所述第一光驱动控制电路的输出功率范围为100mW～5000mW，对应的调节单位为100mW；所述第二光驱动控制电路的输出功率范围为1W～36W，对应的调节单位为1W。

在本申请具体地实施方式中，所述光照模块2包括空心柱状的光源底座21，在所述光源底座21的内壁上嵌设有灯珠固定板22，在所述灯珠固定板22上设置有若干个灯珠23，所述若干个灯珠23环绕构成圆柱状的光源腔。具体的，所述量子测试仪的光照模块用于为光反应管提供光反应所需的能量，促进光催化反应的发生。所述光源由若干个LED灯珠串联组成。所述LED灯珠发出的可以是近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、白色光等各种波段的光。为了进一步降低维修成本，所述可拆卸灯珠固定板和可拆卸的灯珠均便于拆卸维修。在一些优选的实施方式中，所述灯珠固定板为圆筒形或多边形，所述多边形优选正多边形，所述正多边形优选正四边形、正五边形、正六边形。

在一些优选的实施方式中，所述灯珠固定板板由导热材料制成，其导热系数大于等于100W/M.K。所述灯珠板为铝合金或镁合金。所述铝合金或镁合金的热膨胀系数较大，导热良好，易于加工，价格相对低廉。

在本申请的一种典型的实施方式中，所述光源的发射光波长为365nm-980nm，通过所述旋转调节按钮不同的功率。自主更换灯源，可多光波段自由选择。

在本申请具体地实施方式中，在所述反应腔15内设置有温控模块9，所述温控模块9包括用于检测温度的温度传感器91，所述温度传感器91的数据输出端与所述显示屏81相连。

在本申请具体地实施方式中，所述温控模块9还包括冷却风扇92，所述冷却风扇92设置于所述反应腔15中，所述冷却风扇92的控制端与所述电控模块7电连接，在所述壳体1的侧面和/或底部设置有散热孔93，所述冷却风扇92用于根据所述温度传感器91将反应腔15内的多余热量通过散热孔93送出。

在本申请的一种典型的实施方式中，所述散热孔93包括多个孔阵列，散热孔93与冷却风扇92协同作用，可以有效调节体系的温度，避免温度过高影响反应体系，降低了实验室隐患。遮光外壳上独特的散热孔设计不仅能使内部的风通过散热孔将内部的热量带出，又能有效的挡住光线，避免光泄漏，同时也阻止外界光射入反应装置内部干扰实验。

在本申请具体地实施方式中，所述散热孔可以为条纹状、圆孔或不规则形状，优选为优选条形散热孔，散热效果更好。

在本申请具体地实施方式中，所述电控模块7包括显示屏81下方的中控电路板和控制旋转调节按钮的旋转电路板，所述光源系统通过所述旋转调节按钮调节切换。该仪器的中控电路板上使用合金电阻，是一种采用合金为电流介质的电阻，一般具有低阻值，高精密，低温度系数，耐冲击电流，大功率等特点。主要通过切换采样电阻，进而切换第一光驱动控制电路和第二光驱动控制电路，分阶段调光，同时实时采集光电流。根据功率和灯的电流关系，即通过PID控制器，调节控制灯亮度参数，实现精度控制。

在一些实施例中，所述量子测试仪的底座还包括可拆卸的底板，所述底板上设置有进风口，还可以设置脚垫。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子测试仪，包括壳体(1)，所述壳体(1)内部设置有反应腔(15)，在所述反应腔(15)中设置有光照模块(2)，其特征在于，还包括限位板(4)、定位框(5)、电磁搅拌模块(6)，其中：

所述反应腔(15)呈柱状竖直设置于所述壳体(1)内；

所述定位框(5)设置在所述反应腔内，所述定位框(5)具有呈水平设置的定位板(51)，所述定位板(51)上开设有沉孔(52)；

所述限位板(4)嵌设在所述沉孔(52)内，在所述限位板(4)上具有至少一个用于插设反应管(3)的插孔(41)；

所述壳体(1)的顶部开设有连通孔(14)，所述连通孔(14)位于所述沉孔(52)的上方；

所述光照模块(2)采用的是空心柱状的环绕式灯源，所述反应管(3)插设在所述光照模块(2)的中空腔体中；

所述电磁搅拌模块(6)设置于所述光照模块(2)的下方，插入所述反应腔(15)的所述反应管(3)位于所述电磁搅拌模块(6)的上方。

2.根据权利要求1所述的量子测试仪，其特征在于，所述连通孔(14)、沉孔(52)、光照模块(2)共轴心线设置。

3.根据权利要求1所述的量子测试仪，其特征在于，所述壳体(1)包括机箱(11)、上盖板(12)和底座(13)，所述反应腔(15)设置于所述机箱(11)内，所述上盖板(12)盖合在所述机箱(11)上并且设有所述连通孔(14)，所述底座(13)设置于所述机箱(11)底部并与所述机箱(11)相连。

4.根据权利要求3所述的量子测试仪，其特征在于，所述机箱(11)的上表面包括水平设置的第一区域(111)和与第一区域呈一定夹角的第二区域(112)，所述第一区域设置有所述连通孔，所述第二区域(112)设置有显示屏安装面(113)以及旋钮安装孔(114)。

5.根据权利要求4所述的量子测试仪，其特征在于，所述上盖板(12)适应于所述机箱(11)的上表面的形状，所述上盖板(12)对应于所述第二区域(112)的部分采用玻璃盖板。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的量子测试仪，其特征在于，还包括与内部的电控模块(7)电连接的显示屏(81)与旋转调节钮(82)，所述显示屏(81)设置在所述显示屏安装面(113)中，所述旋转调节钮(82)穿过上盖板(12)安装于所述旋钮安装孔(114)中。

7.根据权利要求6所述的量子测试仪，其特征在于，所述电控模块(7)中配置有第一光驱动控制电路和第二光驱动控制电路，所述第一光驱动控制电路的输出功率范围为100mW～5000mW，对应的调节单位为100mW；所述第二光驱动控制电路的输出功率范围为1W～36W，对应的调节单位为1W。

8.根据权利要求1所述的量子测试仪，其特征在于，所述光照模块(2)包括空心柱状的光源底座(21)，在所述光源底座(21)的内壁上嵌设有灯珠固定板(22)，在所述灯珠固定板(22)上设置有若干个灯珠(23)，所述若干个灯珠(23)环绕构成圆柱状的光源腔。

9.根据权利要求6所述的量子测试仪，其特征在于，在所述反应腔(15)内设置有温控模块(9)，所述温控模块(9)包括用于检测温度的温度传感器(91)，所述温度传感器(91)的数据输出端与所述显示屏(81)相连。

10.根据权利要求9所述的量子测试仪，其特征在于，所述温控模块(9)还包括冷却风扇(92)，所述冷却风扇(92)设置于所述反应腔(15)中，所述冷却风扇(92)的控制端与所述电控模块(7)电连接，在所述壳体(1)的侧面和/或底部设置有散热孔(93)，所述冷却风扇(92)用于根据所述温度传感器(91)将反应腔(15)内的多余热量通过散热孔(93)送出。