[发明专利]一种用于分子近红外吸收光谱分析的高温高压吸收池装置

说明书

本发明提供了一种用于分子近红外吸收光谱分析的高温高压吸收池装置，加热炉体由第一和第二半炉体组成，第一和第二半炉体于相扣合的一面开设有炉膛槽，且均于炉膛槽的左、右部开设有左、右连通凹槽；第一半炉体上还在炉膛槽的后部开设有后部连通凹槽；气体吸收管路设置在两个炉膛槽围合成的中心加热腔中，其两端延伸到加热炉体的两侧；气体样品管路设置在后部连通凹槽中，并与气体吸收管路的内腔连通；第一、第二水冷管呈螺旋状的贴合缠绕于气体吸收管路的左部、右部外侧；第一和第二玻璃柱分别插装于气体吸收管路内腔的左部和右部，且端部通过密封机构密封连接。该装置能提供稳定的高温高压环境，有助于进行分子光谱的准确分析。

技术领域

本发明属于气体分析技术领域，具体涉及一种用于分子近红外吸收光谱分析的高温高压吸收池装置。

背景技术

化石燃料作为目前最主要的能量来源，被广泛应用于能源供应、工业生产、产品加工等方面。在工业上，比如钢、铁、有色金属、英泥、陶瓷和玻璃等工程原料的生产过程，炼焦生产、化肥生产、石油炼制等加工过程中都伴随有燃烧现象。人们居住场所的采暖、日常的食物制作，在多数情况下优选的热源仍是通过燃料的燃烧进行供应。但化石燃料燃烧也是产生污染的主要途径，部分燃料的燃烧过程中会产生硫氧化物、二氧化氮、一氧化氮、臭氧和一氧化碳等多种有害气体，造成了生态环境的恶化，并危害了人类的健康。所以对燃烧产物进行控制是工业燃烧中不可或缺的一个重要步骤，而燃烧诊断是控制废气排放、节约燃料、提高燃烧效率的重要技术手段，燃烧诊需要对燃烧产生的气体进行分析测定，但在高温高压的燃烧环境下进行气体分析具有很大的难度。近年来，由于激光技术、光谱技术和电子信息技术的快速发展，以光学测量为特征的气体诊断技术得到了快速发展，其中可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种非常灵敏和常用的大气痕量气体检测技术，此项技术经过近年来的快速发展在气体诊断领域已经具有良好的成熟度和稳定性，并且拥有响应速度快、灵敏度高、动态范围大、选择性强、仪器结构简单紧凑等诸多优点，已被广泛应用于痕量气体检测，温室气体通量检测等方面。

可调谐半导体激光吸收光谱技术主要利用可调谐半导体激光器的窄线宽的波长随电流改变的特性，来实现分子的单条吸收线或者几条近距离吸收线的测量，并由单条或多条吸收谱线的定量值反演出的气体性质。由此技术获得的气体性质的准确性取决于实验中探测得到的光谱参数（如线强、谱线线型）的准确性及其对热力学状态（即温度、压力）的依赖性。因此在开发用于燃烧应用的定量吸收式传感器时，必须要详细的了解相关气体分子在高温环境下反映燃烧系统的基本光谱参数，这需要一个稳定的高温高压环境以用于分子光谱的准确分析。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于分子近红外吸收光谱分析的高温高压吸收池装置，该装置能提供稳定的高温高压环境，有利于获得气体分子在高温高压环境下燃烧过程中的真实光谱参数，有助于进行分子光谱的准确分析。

本发明提供一种用于分子近红外吸收光谱分析的高温高压吸收池测试装置，包括加热炉体、气体吸收管路、气体样品管路、第一玻璃柱和第二玻璃柱；所述加热炉体由第一半炉体和第二半炉体组成；

第一半炉体和第二半炉体相扣合的配合，并且均于相扣合的一面开设有向内部凹陷的炉膛槽，且均于炉膛槽的左部和右部开设有左连通凹槽和右连通凹槽；第一半炉体上还在炉膛槽的后部开设有后部连通凹槽；后部连通凹槽的前端和后端分别与炉膛槽的中部和第一半炉体后部的外侧连通；在第一半炉体和第二半炉体扣合状态下，两个炉膛槽围合形成中心加热腔，且两个炉膛槽内均布置有加热电阻丝，两个左连通凹槽围合形成左部连通孔，两个右连通凹槽围合形成右部连通孔，且中心加热腔的左右两端分别通过左部连通孔和右部连通孔与加热炉体的左部外侧和右部外侧连通；

所述气体吸收管路由耐高温耐高压材料制成，其设置在中心加热腔中，其中部开设有连通到其内腔中的连通孔，其左右两端分别延伸到左部连通孔的左端外侧和右部连通孔的右端外侧；

所述气体样品管路设置在后部连通凹槽中，且其前端固定连接在连通孔的外部，并通过连通孔与气体吸收管路的内腔连通，其后端延伸到第一半炉体后部的外侧；