[发明专利]物理化学场下固、液两相物质质量和光谱同时测量的系统

说明书

本发明物理化学场下固、液两相物质质量和光谱同时测量的系统实现固、液两相物质在特定气氛条件、特定物理场条件下（如温度、压力、电、磁、声、光等）质量和光谱变化的同时测量。物质的质量改变由质量传感原件测量，物质物理化学性质的改变由各种光谱仪器感测，前述物质在前述条件下质量和理化性质随时间的变化特征蕴含改物质本身以及在前述特定条件下变化的丰富信息，本发明实现上述所涉及的部分、或全部情况，并完成于一个统一的实施构架下，收集的信号至少包括质量信号加各种光谱信号中的一种、几种或全部，由各种感测器完成信号收集并传至电脑完成信号的统一处理。

技术领域

本发明属于物质质量变化及物质光谱信号同时收集领域，特别是涉及一种物理化学场下固、液两相物质质量和光谱同时测量的系统。

背景技术

与本发明相类似的仪器或设备已有热重仪器、各种分立的光谱仪器、或各种分立的反应器或辐照池。

热重：是热分析技术的一种，包括热重法,、微商热重法 其它热分析技术还包括差热分析、差示扫描量热法。其中热重法是在程序控温下，测量物质的质量随温度（或时间）的变化关系。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水、反应产物中存在沸点低于实施温度时、以及气氛条件下物质与气体反应，被测的物质质量就会随温度或时间发生变化，这时热-质相关的信号曲线就会呈现直线、下降或上升情况。通过分析热重曲线，就可以掌控被测物质对应温度及气氛条件下产生变化的诸多参数。

目前生产热重仪器主要有一下几家公司，TA, Perkin Elmer, SETARAM，梅特勒等。其主要问题是结构复杂，不可在腐蚀性、还原性、以及湿气氛条件下运行，即使可运行会产生较大系统误差、并损坏设备。

各种光谱仪包括红外吸收式仪器、红外反射式仪器、紫外可见光吸收式仪器、紫外可见光反射式仪器、紫外可见光或红外荧光仪、远紫外各类仪器、X-射线衍射仪以及能谱仪，其中红外又分近、中及远红外，长电磁波包括涉及声波、无线电波、T-Hz和微波的吸收、反射、共振等类型仪器。其主要问题是每种光谱信号都必须是单独收集，有特定对应的仪器实现，设备体积大，难于实施与反应器、辐照池在线联用，再联入质量传感原件时情况更为复杂、难于实施。

各种反应器及辐照池的设计可以分为物质处于静态或流动等状态，是被测物质的特定环境，可以实施特定温度、气氛以及各种物理场，如电场、磁场、等离子环境、光辐照等。目前的技术实现都停留在特定条件温度、特定若反应性气氛允许环境下联入质量检测能力，不能再联入光谱检测的能力，需要对物理场联入、气氛条件适应性以及在线光谱检测的同时实施进行扩展。

发明内容

本发明以可实现物质所处特定环境、质量信号、各种光谱信号的同时联入，在线完成上述一种、或多种情况要求，以集成的结构完成数据的集成收集，并发挥信号处理的各种集成优势。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：固、液两相物质的质量和光谱同时测量的系统，包括：

一个反应器，与系统的整体支撑结构连接，反应器内部形成密闭腔体，反应器提供物质受特定气氛、和各种物理化学场如热、压力以及电、声、光、磁等环境，反应器上设置有加热或冷却装置，为待测物质提供温度环境；

承载容器，位于反应器内，用于盛放待测物质；

质量检测装置，包括质量传感器，质量传感器直接与承载容器连接；

光谱检测装置，光谱检测装置包括光谱光源、感测器和电脑，光谱光源通过设置在反应器上的光谱光源进口进入反应器的密闭腔体内，光谱光源激发待测物体，感测器完成信号收集、并传至电脑完成信号的统一处理。

进一步地，所述反应器为上下分体结构，上、下两个部分分别联与系统的整体支撑结构中，上、下两个部分利用电机实现自动控制且上、下两个部分的对接面设置有密封结构。