專利名稱：紅外光譜變溫雙液體樣品池裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種紅外光譜分析儀器中的變溫雙液體樣品池裝置。
背景技術(shù)：
在通常的紅外光譜測量過程中，對于溶液樣品，涉及到樣品和參比光譜的分別采 集以及兩者的對數(shù)處理，即A =-108(5/10，其中A為吸光度，S為樣品的單光束光譜，R為 參比的單光束光譜。為了獲得高質(zhì)量的光譜圖，要求測量中兩者所處的環(huán)境(空氣中各種 氣體的含量)盡量一致。而傳統(tǒng)的紅外液體樣品池為單池，每次測量只能單一裝載樣品或 者參比。在樣品和參比光譜測量之間需要從光譜儀的樣品倉中取出液體池，進行清潔并裝 樣，其間涉及到液體膜厚的精確控制以及環(huán)境氛圍的再調(diào)節(jié)等問題，影響光譜信噪比。使用 兩個單獨的液體池，則面臨兩個液體池的膜厚難以完全相同以及如何操作等問題。因此，單 樣品池測量的光譜信噪比不佳，實驗耗時較多。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能方便快速地進行樣品和參比位置移動和轉(zhuǎn)換，能 保證樣品、參比液膜厚度一致性和光譜測量環(huán)境的一致性，并能同步進行不同溫度下樣品 和參比測量的紅外光譜變溫雙液體樣品池裝置。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是一種紅外光譜變溫雙液體樣品池裝 置，其包括一電動平移臺1， 一恒溫塊3， 一隔熱板2， 一雙液體樣品池4 ;所述隔熱板固定于 所述電動平移臺的可移動部位上，所述恒溫塊固定于所述隔熱板上，所述雙液體樣品池固 定于所述恒溫塊上，所述恒溫塊和所述雙液體樣品池均為導熱材料制成，使恒溫塊的熱量 可傳到雙液體樣品池上，調(diào)制樣品溫度。 所述雙液體樣品池包括液體池本體14，液體池蓋8，液體池底部透明窗片12，液體 池蓋部透明窗片IO，窗片隔層墊11 ;所述液體池本體是底部設有窗口的池體；所述窗片隔 層墊11為中間隔開的墊圈，呈橫放的"日"字形狀，形成兩個空間；所述液體池底部透明窗 片、窗片隔層墊和液體池蓋部透明窗片的大小與所述液體池本體的大小相匹配，依次疊放 于所述液體池本體內(nèi)部；所述液體池蓋部透明窗片打有對稱的四個小孔，每兩個小孔分別 與窗片隔層墊ll形成的其中一個空間位置對應；所述液體池蓋8上設有供進樣和光線透過 的窗口 ；所述液體池蓋與所述液體池本體通過螺栓固定，并且使液體池本體所述液體池底 部透明窗片、窗片隔層墊和液體池蓋部透明窗片之間密合。 所述液體池本體14底部可設有限位凸臺，使液體池底部透明窗片、窗片隔層墊和 液體池蓋部透明窗片卡在所述液體池本體內(nèi)部。 上述結(jié)構(gòu)窗片隔層墊與所述液體池底部透明窗片和液體池蓋部透明窗片疊放形 成樣品池，從而形成一個具有等同通光長度的雙池結(jié)構(gòu)，可分別用來盛放待測樣品和參比。 液體池蓋部透明窗片上對稱的四個孔分別作為兩個樣品池的針注進樣方式的進樣孔和樣 品池氣孔。電動平移臺可精確控制兩個樣品池的位置及其移動，確保每次測量時紅外光源 從每個樣品池的正中間垂直透過。[0009] 所述恒溫塊內(nèi)設有循環(huán)液體通道，并設有循環(huán)液體入口 5和循環(huán)液體出口 6。這樣 的結(jié)構(gòu)使其能夠通過循環(huán)液體浴保持溫度。如可用恒溫循環(huán)水浴提供變溫熱源，循環(huán)水通 過導熱材質(zhì)恒溫塊中的循環(huán)液體通道加熱，熱量可傳到導熱材質(zhì)的液體池本體，對其加熱， 使雙樣品池中的樣品和參比的溫度在10 IO(TC之間可調(diào)，并且，可根據(jù)需要改換控溫裝 置和溫度適用范圍(用其他液體使溫度更高或者更低)。 上述雙液體樣品池還包括設置于池體底部與所述液體池底部透明窗片之間的墊 圈13，和設置于所述液體池蓋部透明窗片和所述液體池蓋之間的墊圈9。這樣的結(jié)構(gòu)使所 述雙液體樣品池的密封性能更好。 上述裝置使用時，電動平移臺固定于紅外光譜儀的樣品倉內(nèi)，隔熱板放置于電動 平移臺上部，恒溫塊安置于隔熱板上部，雙液體樣品池嵌置于恒溫塊上部，恒溫循環(huán)液體浴 與恒溫塊中的循環(huán)液體通道相連，可達到方便快速地進行樣品和參比位置的移動和轉(zhuǎn)換， 從而保證樣品、參比液膜厚度的一致性和光譜測量環(huán)境的一致性，并具有同步進行不同溫 度下樣品和參比測量的功能。 采用上述方案后，由于本實用新型通過電動平移臺全自動微控操作，平移臺的運 動即可帶動隔熱板、恒溫塊和液體池一起運動，從而可使紅外光源從樣品和參比池的正中 間垂直透過，確保實驗條件的重復性。使用窗片隔層墊形成的雙池結(jié)構(gòu)，可分別用來盛放樣 品和參比，無需打開紅外光譜儀的樣品倉進行換樣，如此可保證實驗條件的可靠性并縮短 實驗時間。恒溫循環(huán)液體浴系統(tǒng)提供外部熱源，如此可同時改變雙液體池及其所裝載的樣 品和參比的溫度，方便地進行變溫實驗。整套裝置設計精巧，操作簡單，實用性強。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實用新型(圖1)的右視圖 圖3為圖1的雙液體樣品池4的組成示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型紅外光譜變溫雙液體樣品池裝置的具體實施方式
作 進一步說明。 如圖1 圖3所示，為本實用新型的紅外光譜分析儀器中的變溫雙液體樣品池裝 置；它包括 —電動平移臺1、一特氟隆隔熱板2、一銅質(zhì)恒溫塊3和一雙液體樣品池4 ;特氟隆 隔熱板2置于電動平移臺1的可自由移動部位上部，銅質(zhì)恒溫塊3放于隔熱板上部，雙液體 樣品池4置于恒溫塊上部，雙液體樣品池下端一部分嵌置于恒溫塊內(nèi)部。 其中，雙液體樣品池4由可自由組裝拆卸的液體池本體14，液體池蓋8，液體池底 部透明窗片12，液體池蓋部透明窗片10、特氟隆窗片隔層墊11和兩個黑膠皮墊圈9和13組 成；液體池本體是底部設有窗口的池體，液體池底部透明窗片12、窗片隔層墊11、液體池蓋 部透明窗片10和兩個黑膠皮墊圈9和13能與所述液體池本體的內(nèi)壁密合組裝。特氟隆窗 片隔層墊11為中間隔開的薄墊圈，呈橫放的"日"字形狀，其使用時夾在液體池底部透明窗 片12和液體池蓋部透明窗片10中間，共同形成兩個獨立空間；液體池蓋部透明窗片10打有對稱的四個小孔，每兩個小孔分別與窗片隔層墊11形成的其中一個空間相對應。液體池
蓋上設有供進樣、抽氣的通孔和光線透過的窗口，通孔的位置分別與液體池蓋部透明窗片
10的四個孔對應。液體池蓋與液體池本體通過螺栓固定，使其中的液體池底部透明窗片、窗
片隔層墊和液體池蓋部透明窗片之間密合。液體池本體14底部設有限位凸臺，使液體池底
部透明窗片、窗片隔層墊和液體池蓋部透明窗片卡在所述液體池本體內(nèi)部。 液體池本體14和液體池蓋8為銅或其他導熱材料制成，液體池底部透明窗片12
和液體池蓋部透明窗片10的材料為氟化鈣。 液體池本體14的池壁與液體池蓋8相接觸的面上刻有兩條定位槽15，每條定位槽 分別與液體池蓋8上供其中一個樣品池進樣、抽氣的通孔的連線平行。定位槽15的作用是 引導液體池蓋部透明窗片10的上下小孔和窗片隔層墊11中空間的位置，通過使上下小孔 的豎直連接線分別與液體池本體14上的兩條定位槽保持對齊，從而使之能與液體池蓋8上 的進樣孔相匹配。 上述結(jié)構(gòu)特氟隆窗片隔層墊、液體池底部透明窗片和液體池蓋部透明窗片疊放形 成兩個獨立空間，即樣品池，用來裝待測樣品和參比，從而形成一個具有等同通光長度的雙 池結(jié)構(gòu)。液體池蓋部透明窗片上對稱的四個孔分別作為兩個樣品池的針注進樣方式的進樣 孔和樣品池氣孔。電動平移臺可精確控制兩個樣品池的位置及其移動，確保每次測量時紅 外光源從每個樣品池的正中間垂直透過。 準備實驗裝置時，先將黑膠皮墊圈13放入刻有兩條定位槽15的液體池本體14， 然后放入液體池底部透明窗片12和橫放"日"字形的特氟隆隔層墊圈ll(為了保證左右樣 品池的密封性，在該墊圈的正反面可涂抹上薄薄的真空脂層)，再放入液體池蓋部透明窗片 10，然后放入半切圓挖孔的黑膠皮墊圈9，最后用同樣有四個進樣、抽氣小通孔的液體池蓋 8壓緊整套樣品池裝置，并用螺栓緊固四個角，使裝置緊固。 用一次性注射器吸取樣品，從液體池蓋8的小通孔中扎入左邊樣品池的注射進樣
孔，并把另一個空注射器扎入對應的氣孔，從進樣孔注入樣品，通過兩個注射器的協(xié)調(diào)作
業(yè)，確保液體池充滿樣品而不出現(xiàn)氣泡，用同樣的方法把參比注入右邊的樣品池中。 把電動平移臺1固定在紅外光譜儀的樣品倉中，上面依次固定特氟隆隔熱板2和
銅質(zhì)恒溫塊3，把雙液體樣品池4放在恒溫塊3的插槽中，并通過緊固螺栓孔7進行固定。
分別連接循環(huán)液體浴的出、入水管和恒溫塊的循環(huán)液體通道(U形通道)的液體入口 5和液
體出口 6，最后關(guān)上紅外光譜儀的樣品倉。至此，整套裝置安裝完畢。 工作時，控制吹掃氣體在一定流量范圍內(nèi)吹掃樣品倉，啟動電動平移臺，電動平移 臺精確控制兩個液體池的位置及其移動，使光源從雙液體池左邊液體池的正中心垂直透 過，進行樣品的光譜掃描，調(diào)節(jié)平移臺參數(shù)(平移臺的移動距離可在安裝儀器時精確測量 得到)，使光源從右邊液體池的正中心垂直透過，進行參比的光譜掃描，對兩次掃描結(jié)果進 行對數(shù)處理，得到最終的光譜圖。重復上述步驟，可以在較短時間內(nèi)多次進行樣品和參比的 掃描，得到效果良好的光譜圖，以進行后期數(shù)據(jù)處理。利用循環(huán)液體浴裝置，可在一定范圍 內(nèi)任意調(diào)節(jié)實驗溫度，并且，可根據(jù)需要改換控溫裝置和溫度適用范圍。該實驗裝置可以實 現(xiàn)全自動操作，并可反復使用，設計精巧，操作簡單，效果良好，實用性強。
權(quán)利要求一種紅外光譜變溫雙液體樣品池裝置，其特征在于它包括一電動平移臺(1)，一恒溫塊(3)，一隔熱板(2)，一雙液體樣品池(4)；所述隔熱板固定于所述電動平移臺的可移動部位上，所述恒溫塊固定于所述隔熱板上，所述雙液體樣品池固定于所述恒溫塊上，所述恒溫塊和所述雙液體樣品池均為導熱材料制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述雙液體樣品池包括液體池本體(14)， 液體池蓋(8)，液體池底部透明窗片(12)，液體池蓋部透明窗片(IO)，窗片隔層墊(11);所 述液體池本體(14)是底部設有窗口的池體；所述窗片隔層墊(11)為中間隔開的墊圈，呈橫 放的"日"字形狀，形成兩個獨立空間；所述液體池底部透明窗片、窗片隔層墊和液體池蓋部 透明窗片的大小與所述液體池本體的大小相匹配，依次疊放于所述液體池本體內(nèi)部；所述 液體池蓋部透明窗片打有對稱的四個小孔，每兩個小孔分別與窗片隔層墊形成的其中一個 空間位置對應；所述液體池蓋上設有供進樣、抽氣的通孔和供光線透過的窗口 ；所述液體 池蓋與所述液體池本體通過螺栓固定，從而使其中的液體池底部透明窗片、窗片隔層墊和 液體池蓋部透明窗片之間密合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述恒溫塊內(nèi)設有循環(huán)液體通道，并設有 循環(huán)液體入口 (5)和循環(huán)液體出口 (6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于液體池本體(14)的池壁與液體池蓋(8) 相接觸的面上刻有兩條定位槽(15)，每條定位槽分別與液體池蓋(8)上供其中一個樣品池 進樣、抽氣的通孔的連線平行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的裝置，其特征在于所述雙液體樣品池還包括設置于池 體底部與所述液體池底部透明窗片之間的墊圈(13)，和設置于所述液體池蓋部透明窗片和 所述液體池蓋之間的墊圈(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外光譜變溫雙液體樣品池裝置。該裝置包括一電動平移臺，一恒溫塊，一隔熱板，一雙液體樣品池；所述隔熱板固定于所述電動平移臺的可移動部位上，所述恒溫塊固定于所述隔熱板上，所述雙液體樣品池固定于所述恒溫塊上，所述恒溫塊和所述雙液體樣品池均為導熱材料制成。本裝置能保證樣品和參比具有等同的實驗條件，從而提高光譜信噪比，并能縮短實驗時間。利用循環(huán)液體浴提供外部熱源，可改變樣品和參比的溫度，方便地進行變溫實驗。
文檔編號G01N21/35GK201503385SQ20092010718
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者王建平, 馬肖燕 申請人:中國科學院化學研究所