[发明专利]一种多通道流体光谱分析仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种分析仪器。

背景技术：

从宏观上，随着经济的发展和社会的进步，越来越需要快速对事件作出迅速的反应，而要实现上述的目的，就需要准确而迅速地获得足够的信息。从微观上也是如此。我们若要有效地、充分地且大量地使用如油料等流体性质的原材料，首先就必需要准确、快速地从量及质等方面获得构成这些原材料的成分，然后将这些信息以电子数字形式发送到相应的控制单位上。目前，还没有这样的技术能满足上述的要求。

发明内容：

本发明的发明目的在于提供一种能准确、快速地从量及质等方面获得构成流体的成分构成的多通道流体光谱分析仪。

本发明是这样实现的，包括光谱采样部分、光谱分析部分、控制装置，光谱采样部分包括高压发生器、与高压发生器相连的电极和采样电极、一条以上的通道光纤、取样暗室，电极和采样电极相对，通道光纤的光采样口位于电极和采样电极间的侧面，电极和采样电极设置在取样暗室内，光谱分析部分包括暗室式容腔、设置在暗室式容腔内的入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器，入射狭缝与通道光纤的出口相连，反光准直镜镜面对称且斜着对着入射狭缝和光栅，聚焦镜与光栅的反射面对应，探测器的探测点位于聚焦镜的焦点处，控制装置的电信号输出与高压发生器的电信号输入相连，探测器的电信号输出与控制装置的电信号输入相连。工作时，将少量流体涂铺在采样电极上，通过控制装置控制高压发生器向电极输出设定高压及能量的电子脉冲，使采样电极上的流体样品中的各种成分在高压电流的作用下发出相应频率的光，光通过光纤传送到入射狭缝，并通过入射狭缝投射到反光准直镜，反光准直镜则将光反射到光栅上，光栅将特定频率范围的光反射到聚焦镜，聚焦镜则将光聚焦在探测器的探测点上，探测点则根据光能的大小转换成相应大小的电子信号，以方便下一步的控制、使用。由于构成流体(如油料)中的不同成分，在高压电脉冲的作用下，会发出特定频率的光的，只要我们能准确定量、定质地采集到这些光，就能检测并计算出该种成分是否存在以及其含量的大小，采用光纤既能有效收集这些光，而且，在传输这些光的过程中几乎是没有损失的，将所有检测、收集光的构件封闭在暗室式容腔内，有效地防止了外界的光污染，以保证检测的准确。

这里，为了防止温度的变化对各个构件的位置关系产生影响，暗室式容腔内设置有机架，入射狭缝、反光准直镜、光栅、聚焦镜、探测器均固定在机架上，机架放置在暗室式容腔内，机架与暗室式容腔间设置有保温层，机架放置在保温层上，保温层内设置有恒温装置，恒温装置包括电子加热器、电子制冷器、温度控制装置。工作时，通过温度控制装置控制电子加热器、电子制冷器，使保温层内的温度保持恒定，通过保温层将机架与暗室式容腔分隔，避免了暗室式容腔的变形传递到机架上，使机架上的构件发生位置变化而导致检测的误差。

本发明与已有技术相比，由于从光的采集到定量检测都是瞬间连续完成的，因此具有能准确、快速地从量及质等方面获得构成流体的成分构成的优点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为光谱分析部分的结构示意图。

具体实施方式：

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明包括光谱采样部分1、光谱分析部分2、控制装置3，光谱采样部分1包括高压发生器4、与高压发生器4相连的电极5和采样电极6、一条以上的通道光纤7、取样暗室18，电极5和采样电极6相对，通道光纤7的光采样口7a位于电极5和采样电极6间的侧面，采样电极6呈轮状，轮状采样电极6下面设置有样品容器8，轮状采样电极6动力装置带动转动，以便将放置在样品容器8内的样品流体带上电极6正对的位置上，样品容器8、电极5和采样电极6设置在取样暗室18内，如图2所示，光谱分析部分2包括暗室式容腔9、设置在暗室式容腔9内的入射狭缝10、反光准直镜11、光栅12、聚焦镜13、探测器14，入射狭缝10与通道光纤7的出口7b相连，反光准直镜11镜面对称且斜着对着入射狭缝10和光栅12，聚焦镜13与光栅12的反射面对应，探测器14的探测点位于聚焦镜13的焦点处，控制装置3的电信号输出与高压发生器4的电信号输入相连，探测器14的电信号输出与控制装置4的电信号输入相连。

为了更好地提取光能，通道光纤7的光采样口7a设置有聚焦镜。

这里，探测器14采用的是电荷耦合元件(CCD)。

暗室式容腔9内设置有机架15，入射狭缝10、反光准直镜11、光栅12、聚焦镜13、探测器14均固定在机架15上，机架15与暗室式容腔9间设置有保温层16，机架15放置在保温层16上，保温层16内设置有恒温装置，恒温装置包括电子加热器17a、电子制冷器17b、温度控制装置17c。