[发明专利]一种用于光谱分析实验的样品温度调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度调节装置，具体是一种用于光谱分析实验的样品温度调节装置。 

背景技术

红外光谱法是鉴别物质和分析物质结构的有用手段，已广泛用于各种物质的定性鉴定和定量分析，以及研究分子间和分子内部的相互作用。红外光谱仪已成为化学分析中应用最广泛的仪器之一，目前所发展的激光红外光谱仪，其能量高，单色性好，灵敏度极高，近年来广泛地应用于医药、石油、化工、环保、食品、材料、公安、国防、半导体、光学等领域。一些实验样品对温度有一定的敏感性，不同温度下其光谱特性存在一定的差异，这被利用到在激光红外光谱仪实验中对样品成份的分析。因此，需要一种能对实验样品进行升(降)温和控温的附加装置。以往改变固体样品温度的技术是用发热件对固体样品直接加热，但这种技术主要存在两个不足：一是得改变样品原来放置的方法，且操作不方便；二是由于加热丝是置于实验样品边缘，热量从样品边缘传导到样品中心存在不小的温度梯度，而要使样品边缘与中心处的温度达到一致所需要等待的时间通常不少于15分钟，这就降低了实验效率。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光谱分析实验的样品温度调节装置。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 

一种用于光谱分析实验的样品温调装置，该装置分为两大部分：一是可用 于增加样品温度和探测样品温度的调温盒，二是实现温度加热与温度反馈控制及温度预设显示的温控电路。 

1.调温盒是一个盒式结构，主要由隔热层、活动样品支架、固定样品支架、温度传感器探头、阻热挡板、阻热挡板支架、发热件七部分组成，盒的相对侧壁对开一对小孔，盒壁为隔热层；盒内：阻热挡板支架设在盒底面上或安在盒壁上或吊在盒盖上，阻热挡板支架起固定阻热挡板的作用并使阻热挡板离盒底有一定的距离，温度传感器探头和固定样品支架分别固定在阻热挡板上，活动样品支架插放在固定样品支架上，发热件安置在阻热挡板之下但不接触阻热挡板和盒底； 

2.温控电路由电源电路、功率放大与加热电路、声光提示电路、微处理器控制电路、温度预设与显示电路和温度传感器模块六部分构成。 

1)功率放大与加热电路的作用是对微处理器发出的PWM信号进行功率放大，得到大功率受控电流驱动发热电阻发热以实现加热功能。这部分电路由电阻R1、电阻R3、大功率三极管Q1、光耦U3和加热电阻丝R9(即加热件)组成。这些元件的量值(或参数)是：大功率三极管Q1为TIP35，电阻R1＝5.1kΩ、R3＝300Ω。连接方式是：光耦U3的阴极连接电阻R3，阳极连接到电源5V，光耦U3的集电极、发射极分别连接到三极管Q1的集电极和基极；电阻R1连接到三极管Q1的基极与发射极之间；三极管Q1发射极连接加热电阻丝R9一端。 

2)温度预设与显示电路的作用是供用户设定实验过程所需的温度值，并可实时显示用户设定的温度值和调温盒内当前实际温度(显示值分辨率为0.1摄氏度)。这部分电路由小液晶J2、按键S2、按键S3、按键S4、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电位器R13等组成。这些元件的量值(或参数)是：电阻R10、R11、R12、R13均为10kΩ，J2为1602蓝背光小液晶显示屏，按键为8*8mm 按键。连接方式是：电阻R10、R11、R12一端同接到5V电源，另一端分别连接S4、S3、S2；按键S2、S3、S4的另一端均连接电源地；1602蓝背光小液晶显示屏J2的第一引脚和第十五引脚连接到电源地，J2的第二引脚和第十六引脚连接到5V电源，第三引脚连接电位器R13；电位器R13另外两端分别接电源地和5V电源。