專利名稱：直條腔雙腔黑體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬用于紅外分光光譜儀的配套輻射光源。
雙腔黑體是紅外分光光譜儀的配套設(shè)備，有了這種配套設(shè)備，擴(kuò)展了紅外分光光譜儀的使用功能，可更好地對(duì)樣品輻射光譜進(jìn)行檢測(cè)，由于紅外分光光譜儀一般采用梭鏡或光柵分光，因此配套使用的輻射光源也是雙光路的，一路為標(biāo)準(zhǔn)黑體，一路為測(cè)試樣品爐，這種雙光路的輻射光源就是我們所說的雙腔黑體。
已有的雙腔黑體是由一個(gè)尖劈形腔的標(biāo)準(zhǔn)黑體和一個(gè)形狀完全相同的樣品爐構(gòu)成。兩腔用纏繞其上的電爐絲加熱，用一個(gè)控溫裝置控制兩個(gè)腔體的溫度。

圖1為這種尖劈腔雙腔黑體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1為標(biāo)準(zhǔn)黑體，2為樣品爐，3為尖劈腔，4為腔口，6為熱電偶。標(biāo)準(zhǔn)黑體1為長(zhǎng)方體內(nèi)有尖劈形空腔——尖劈腔3，樣品爐2和標(biāo)準(zhǔn)黑體1的形狀完全相同，兩個(gè)腔體中間由同種材料連為一體，并且中間裝有熱電偶6。兩個(gè)腔體外用電爐絲纏繞為其加熱。裝入外殼，在外殼與兩腔體之間裝有絕熱材料。這種尖劈腔雙腔黑體由于腔為尖劈形，輻射能最佳能達(dá)到0.95；由于用一個(gè)熱電偶測(cè)溫控溫，兩腔體處的溫度總會(huì)產(chǎn)生差異，造成測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確；由于電爐絲是長(zhǎng)方形纏繞，腔體內(nèi)的溫度不易均勻控制，也不便于纏繞電爐絲。
本實(shí)用新型在于設(shè)計(jì)一個(gè)新穎形狀的腔體結(jié)構(gòu)，達(dá)到輻射率高，控溫精確和加熱均勻，易于纏繞電爐絲的目的。
本實(shí)用新型的雙腔不再為尖劈形，而采用圓柱形空腔，在圓柱形腔體的側(cè)面開有直條腔口，采用兩套控溫系統(tǒng)同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)黑體和樣品爐進(jìn)行控溫。為使雙腔溫度均勻和電爐絲易于纏繞，讓電爐絲沿圓柱母線繞行且排列均勻。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由圖2給出。圖2是直條腔雙腔黑體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中，1為標(biāo)準(zhǔn)黑體；2為樣品爐，4為腔口，5為光欄口，6為熱電偶，7為樣品架，8為電爐絲，9為電爐絲引線，10為接線插座，11為保溫材料，12為冷卻水系統(tǒng)進(jìn)出水口，13為支架，14為外殼。
標(biāo)準(zhǔn)黑體1和樣品爐2均為圓柱形，側(cè)面開有長(zhǎng)條形腔口4，在腔口4處裝有長(zhǎng)25mm，寬2mm光欄口5，與紅外分光光譜儀配套。兩腔體外表面噴涂氧化物絕緣層，如，SiO2或Al2O3絕緣層，再包有熔鑄云母(或可加工陶瓷)骨架，在骨架上纏繞電爐絲8，樣品爐2的腔口內(nèi)沿母線方向切削有燕尾槽形的導(dǎo)槽，配合燕尾形樣品架7，供放置被測(cè)樣品用。熱電偶6是溫度傳感元件，(也可以用鉑電阻做溫度傳感元件)。熱電偶6可采用鎳鉻——鎳硅材料制做。用相同的兩支熱電偶6分別裝在檣準(zhǔn)黑體1和樣品爐2的腔體內(nèi)對(duì)應(yīng)位置，并與控溫系統(tǒng)相接，具體控溫過程可參見圖3。在外殼14與保溫材料11之間裝有循環(huán)水冷卻管。圖2中的樣品架7是已插入樣品爐2內(nèi)的情形，如取出樣品時(shí)，樣品架7可沿燕尾槽形的導(dǎo)槽抽出。接線插座10為電爐絲8接通電源供電，又為熱電偶6接通微機(jī)控溫系統(tǒng)。支架13用于支撐標(biāo)準(zhǔn)黑體1和樣品爐2。
圖3為控溫系統(tǒng)方框圖。整個(gè)控溫系統(tǒng)可采用單片微機(jī)控制的雙路控溫儀。兩腔體溫度可設(shè)定在工作溫度范圍內(nèi)某一定值，當(dāng)電爐絲8加熱的兩腔體控近設(shè)定值時(shí)，微機(jī)可自動(dòng)減小電流強(qiáng)度，并維持所控溫度需要的電流大小。
本實(shí)用新型由于采用圖柱形腔，使輻射率由尖劈腔的0.95提高到0.99以上，且腔內(nèi)溫度均勻。由于采用雙路分別控溫并由微機(jī)控溫，使兩腔溫度相同，提高了對(duì)樣品的檢測(cè)精度，由于結(jié)構(gòu)為圓柱形也易于纏繞電爐絲，方便制造和使用。
權(quán)利要求1.一種紅外分光光譜儀配套使用的直條腔雙腔黑體，由標(biāo)準(zhǔn)黑體1，樣品爐2，腔口4，熱電偶6及控溫系統(tǒng)所組成，其特征在于所說的標(biāo)準(zhǔn)黑體1和樣品爐2的腔體為圓柱形，腔口4開在圓柱形腔體的側(cè)面，呈直條形。
2.接照權(quán)利要求1所述的直條腔雙腔黑體，其特征在于所說的控溫系統(tǒng)共有兩套，做為溫度傳感元件的熱電偶6分別裝在標(biāo)準(zhǔn)黑體1和樣品爐2的腔體內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1.2所述的直條腔雙腔黑體，其特征在于在標(biāo)準(zhǔn)黑體1和樣品爐2的外側(cè)噴涂氧化物絕緣材料，采用熔鑄云母做纏繞電爐絲8的骨架。
專利摘要本實(shí)用新型屬于與紅外分光光譜儀配套使用的雙腔黑體，其結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)黑體和樣品爐為同樣的圓柱體，兩圓柱型腔體的側(cè)面開有直條形腔口，在雙腔黑體的外側(cè)噴涂氧化物絕緣層和使用熔鑄云母骨架纏繞電爐絲。用兩套控溫系統(tǒng)同時(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)黑體和樣品爐的溫度。本實(shí)用新型輻射率大于0.99，加熱均勻，雙腔溫度相同，電絕緣性能好，可提高對(duì)樣品的檢測(cè)精度。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡(jiǎn)便，易于纏繞電爐絲等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01J3/00GK2105680SQ91204919
公開日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1991年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月2日
發(fā)明者竇方亮, 申為群, 湯大新 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)