[实用新型]一种用于重金属在线监测仪比色测量的恒温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种恒温装置，具体指一种用于重金属在线监测仪比色测量的恒温装置。

背景技术

光电比色法是重金属在线监测仪常用的检测方法。比色法是以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。光电比色法是通过测量一系列待测物标准溶液的吸光度，绘制吸光度对浓度的工作曲线，然后根据待测溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度和含量。

光电比色测量的理论基础是朗伯-比尔定律。当一束平行的单色光通过均匀透明的有色溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被容器表面反射。根据朗伯-比尔定律，吸光度A，透射比T(透射光强度与入射光强度的比值)、摩尔吸收系数K、待测物质浓度c、吸收层厚度b的关系是

重金属在线监测仪采用波长特定的LED发光管作为光源。此光源通过滤光片进行滤波后成为杂质较小的单色光，入射到比色皿中，通过比色皿时，待测样本吸收部分光强，然后照射到光电检测器上。光电检测器将剩余的光强转换为电信号，经过信号采集与处理电路，最终在显示屏上显示出测量结果。

测量时为了让光通量的衰减仅与溶液中待测物质的浓度有关，需要先测量不含被测重金属成分的溶液，将所测得的值作为基值(参比量)。然后再对待测样本即含有重金属成分的溶液进行测量，所测得的值作为模拟量。此时可得到吸光度A，即

目前，大多数采用光电比色法的重金属在线监测仪中，如图1，光电比色测量装置都由光源、滤光片、比色皿、光电接收管(光电检测器)以及信号采集与处理电路等部分组成。但LED光电发射管的光强很容易受到温度的影响，因此直接影响到吸光度的值。为直观看到温度对测量值得影响，通过对LED光电发射管直接升温或降温，观察模拟量的变化可知：温度每下降/上升一度，模拟量的值增加/减少约50mV(满量程为10V)。实验结果说明，温度的变化直接影响了测量结果的稳定性。而由昼夜与季节交替以及地理差异带来的温度变化是必不可免的，导致重金属在线监测仪在不同温度环境下的测量结果差异较大，稳定性较差。

实用新型内容

为了克服现有光电比色测量装置中存在的不足，提供一种结构简单，性能稳定，精度较高的恒温装置。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种用于重金属在线监测仪比色测量的恒温装置，包括：

控制线路，包括电源模块、微处理器、数码显示模块、负载驱动模块、PTC恒温加热片以及温度传感器；

所述电源模块、微处理器、数码显示模块依次电连接；所述微处理器通过控制移位寄存器来驱动所述数码显示模块；

所述电源模块、微处理器、温度传感器依次电连接；所述微处理器通过专门输出PWM的引脚输出PWM波形，所述温度传感器检测结果调整PWM波形的占空比；

所述电源模块、微处理器、负载驱动模块、PTC恒温加热片依次电连接；PWM波形通过所述负载驱动模块来驱动所述PTC恒温加热片；

盒体，盒体结构分为三层：

第一层为导热层，由金属铝所制，所述导热层的一端设有第一圆孔，设置为LED光电发射管的固定端；所述导热层的另一端设有第二圆孔，设置为光纤传输管的固定端；

第二层为保温层，由保温材料所制，包裹于所述的第一层；

第三层为盒体外观结构，由塑料材料所制，分为上盖部分和底盒部分：

所述上盖部分设有第一中心孔和第一小孔，所述第一小孔分别设置于第一中心孔的两侧；

所述底盒部分，所述底盒部分内部为空心结构，其底面为矩形，并设有第二中心孔、第二小孔和第三小孔，所述第二小孔分别设置于第二中心孔的两侧；所述第三小孔设置于所述底盒部分底面的一角；

所述PTC恒温加热片与温度传感器分别连接于所述盒体的第一层，通过所述第二层的包裹，设置于所述第三层的底盒部分的内部。

进一步地，负载驱动模块为模拟电路，由场效应管驱动所述PTC恒温加热片。

进一步地，所述负载驱动模块的模拟电路中，PWM信号通过第一电阻和第二电阻与Q1管基极相连，Q1管集电极与Q2管基极相连并通过第三电阻与电源正极相连，Q1管发射极通过第四电阻与地相连。Q2管发射极与正极相连，集电极与小型高速开关二极管阳极以及Q3管基极相连并通过第五电阻与地相连。小型高速开关二极管阴极与第六电阻相连。Q3管发射极与第六电阻和功率场效应管的栅极相连并且通过电容与地相连，Q3集电极与地相连。功率场效应管的源极与地相连，漏极与负载即所述PTC恒温加热片相连。