[实用新型]一种绝热制冷控温COD在线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化学在线定量分析测量领域，具体涉及一种绝热制冷控温COD在线测量装置。

背景技术

运用朗伯比尔定律的分光光度方法是化学分析测量的常用方法，也是水质在线监测测量仪器的常用方法。现有的单光路Cod全自动在线分析仪所存在的问题是环境温度影响测量结果。环境温度升高，测量结果较实际值偏高环境温度下降，测量结果较实际值偏低。反复实验发现，Cod全自动在线分析仪测量值的变化与发光管自身发光因素有关。发光管发光功率与环境温度呈反比：环境温度升高，发光光通量(光强)下降。实际测量，从摄氏30度开始，到摄氏85度，发光光通量的电流从25下降到18，如图1所示。显然，温度对发光管的影响太大了。如何解决环境温度变化引起的误差，首先想到的是控温。考察，COD在线测量装置的环境温度在摄氏40度，要控温必须降温。降温需要多大制冷量，能否采用半导体制冷技术，实地测量发现发光管的发热功率在毫瓦级，判断制冷的功率不大。如果采用绝热包裹方式，1平方厘米的单级制冷管足够用了。为了控温的方便，选用30*30毫米二级制冷片，把发光管用导热硅脂粘结在30*30毫米二级制冷片的冷面上，再用绝热材料包裹，再加一个控温电路，通常环境下摄氏25度，电流在1安以下，最大制冷电流6安。

发明内容

本实用新型的技术方案：绝热制冷控温COD在线测量装置包括稳压电源电路、恒流电路、发光管、温控电路、制冷器件、12v供电电源、消解池、光电接收管、模数转换电路、MCU处理显示电路、导热硅脂和绝热包裹，其特征是，半导体制冷器件的制冷部分和发光管散热板部分处于绝热包裹内，半导体制冷器件的制冷面与发光管散热板之间加导热硅脂机械紧密接触，绝热包裹不影响发光管的发光，在制冷器件的制热面加散热片；发光管发出的无色散平行光直射消解池，穿过消解池后，该无色散平行光直射光电接收管。

所述的绝热制冷控温COD在线测量装置，其特征是；12v直流电源电连接稳压电路，稳压电路电连接恒流电路，恒流电路电连接发光管；稳压电源电路电连接模数转换电路和MCU处理显示电路；光电接收管电连接模数转换电路，模数转换电路电连接MCU处理显示电路。

所述的绝热制冷控温COD在线测量装置，其特征是发光管选用一体封装的600nm激光二极管和595-605nm滤光片，发光管用导热硅脂粘结在30*30毫米二级制冷片的冷面上；光电接收管选用一体封装的光电池板、光电池负载电阻和595-605nm滤光片；600nm激光二极管发出的激光穿过含有被测样品的消解池后，再次穿过595-605nm滤光片到达光电接收管上。

所述的绝热制冷控温COD在线测量装置，其特征是恒流电路选用LM741芯片，恒流电路通过5针2.54插座电连接发光管。

所述的绝热制冷控温COD在线测量装置，其特征是模数转换电路选用AD420AN-32芯片和5针2.54插座，模数转换电路通过5针2.54插座电连接光电接收管。

所述的绝热制冷控温COD在线测量装置，其特征是MCU处理显示电路选用ARM740T芯片，(正常工作显示)绿色LED灯，(故障显示)红色LED灯和两个5针2.54插座，MCU处理显示电路通过两个5针2.54插座电连接外部显示电路。

绝热制冷控温COD在线测量装置的工作原理简述：制冷器件TEC2-25406的制冷面与发光管散热板之间加导热硅脂机械接触；制冷器件TEC2-25406的制热面加铝散热片散热；稳压电源电路通过5针5.08插座接收接收外设直流电源，5V稳压后供给恒流电路、模数转换电路A、模数转换电路B和MCU处理显示电路工作。恒流电路供给发光管工作，恒流保证600nm激光二极管输出光通量恒定不变。光接收电路的光电池板和负载电阻把光强变换成电压，电压经过模数转换成数字信号输入MCU处理显示电路的ARM740T芯片；正常工作时绿色LED灯亮，异常时，消解池被遮光，红色LED灯亮；ARM740T芯片经过5针2.54插座输出数字信号或脉宽PWM信号，供外部主控电路板。

本实用新型绝热制冷控温COD在线测量装置的有益之处是采用制冷控温方法，克服了温度变化引起的测量值变小问题。绝热制冷控温COD在线测量装置的有益之处还有测量电路的模块化智能化，由模块化组装的在线测量仪器工作状态明显，维护直观，维修更换方便。

附图说明

图1绝热制冷控温COD在线测量装置的发光管温度特性曲线

图2绝热制冷控温COD在线测量装置的器件电连接或光连接示意图