一种用于积分腔光谱技术同位素分析的温度精确控制装置

摘要

一种用于积分腔光谱技术同位素分析的温度精确控制装置包括：有光学路径系统的一次密封和温度稳定精确控制的二次密封系统。光学路径系统安装于一次密封壳体内部，其特征在于光学路径系统内集成有激光器，DFB激光器光源，光束汇聚准直透镜组，激光光路，光学腔，激光光束汇聚透镜，InGaAs探测器，以上部件均处于氮气氛围中避免外界气体的干扰。温度稳定精确控制的二次密封系统包括二次密封壳体，铂电阻温度传感器，刚性支架，半导体制冷堆，网状热交换器，风扇，减震泡沫，以及置于二次密封壳体外的温度控制器，驱动电路模块，各种控制命令及电信号均通过电缆进行密封连接。本发明具有结构简单、操作方便、响应快速、抗震性好、温度控制精度高、稳定性好的优点。

主权项

一种用于积分腔光谱技术同位素分析的温度精确控制装置，其特征在于包括：光学路径系统(1)、一次密封壳体(2)、四个铂电阻温度传感器(3)、二次密封壳体(5)、两个热控装置、氮气(9)氛围、温度控制器(10)、驱动电路模块(11)、刚性支架(13)和减震泡沫(14)；所述两个热控装置分别安装于二次密封壳体(5)对称的壳体两端，每个热控装置由半导体制冷堆(6)，网状热交换器(7)和风扇(8)组成，网状热交换器(7)的1/3部分安装于半导体制冷堆(6)的内部并与半导体制冷堆(6)紧密无缝相连，使网状热交换器(7)和半导体制冷堆(6)之间的热量交换达到最充分的情况，风扇(8)安装于网状热交换器(7)的同一侧，安装位置应保持一致同左或同右，使风扇(8)作用下的热交换气流形成顺时针或者逆时针的层流(4)方向；光学路径系统(1)安装于一次密封壳体(2)内部，一次密封壳体(2)通过减震泡沫(14)进行热隔离和减振，然后再通过刚性支架(13)固定在二次密封壳体(5)内部；所述一次密封壳体(2)内部和二次密封壳体(5)内部均需充满氮气(9)氛围；四个铂电阻温度传感器(3)中的两个铂电阻温度传感器分别安装嵌入在一次密封壳体(2)的对角两端壳体内，另外两个铂电阻温度传感器分别安装在网状热交换器(7)远离风扇(8)的一端；所有的铂电阻温度传感器(3)均与安装于二次密封壳体(5)外部的温度控制器(10)相连，并实时获取一次密封壳体(2)内部和二次密封壳体(5)内部的温度情况；温度控制器(10)根据不同的铂电阻温度传感器(3)的反馈信息，通过PID控制输出控制安装于二次密封壳体(5)外部的驱动电路模块(11)进行温度精确控制工作，当温度控制器(10)的PID控制发出温度控制命令时，驱动电路模块(11)开始正常工作，驱动半导体制冷堆(6)进行加热或者制冷控制，并启动风扇(8)加速热量循环，极大的缩短了温度控制的时间和提高了热交换的效率，从而保证温度的稳定性，且驱动电路模块(11)在运行过程中实时根据接收到的温度控制器(10)指令实时循环控制直至达到指定温度；同时在工作过程中实时处理温度变化情况，进行循环控制直至达到指定温度。