專利名稱：一種便攜式油料質(zhì)量分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種近紅外光譜分析儀，特別是一種用于分析石油產(chǎn)品質(zhì)量的近紅外光譜分析儀。
近紅外光譜分析儀從技術(shù)角度分類可以根據(jù)分光方式不同，分為濾光片、光柵分光、傅立葉變換和聲光調(diào)制濾光器(AOTF)四大類；從檢測(cè)器對(duì)分析光的響應(yīng)方式分類，有單通道和多通道兩種類型，多通道型檢測(cè)器又有電荷耦合器件(CCD)和二極管陣列器件兩種方式。儀器一般根據(jù)需要解決的具體問題或特定使用要求不同選擇適當(dāng)?shù)姆止夥绞胶蜋z測(cè)器。中國專利CN 96218361.X公開了一種近紅外石油組成分析儀，包括光學(xué)系統(tǒng)、光譜檢測(cè)器和微機(jī)三個(gè)主要部分。該儀器主要是用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)石油組分的檢測(cè)項(xiàng)目分析，按儀器分類應(yīng)為單光束工作方式。其中的檢測(cè)器采用半導(dǎo)體制冷，制冷方式為風(fēng)冷或水冷，控制溫度為室溫范圍，在外界溫度與控制溫度差異較大時(shí)，無法保證控制溫度不變，從而將會(huì)導(dǎo)致了測(cè)量誤差的增加。
現(xiàn)有的近紅外分析儀，一般都僅適用于實(shí)驗(yàn)室分析，沒有考慮到野外作業(yè)(如外場(chǎng)加油站、油庫、艦船等油品分析)的情況；無法在環(huán)境溫度變化較大的情況下保證儀器內(nèi)部溫度的恒定，不適于冬季室外作業(yè)；而且，體積較大，不便于車載或野外攜帶。
本實(shí)用新型的便攜式近紅外光譜分析儀，包括光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)和控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)四部分，它有一個(gè)單色器(1)，位于儀器中前部，它將光源(15)發(fā)出的復(fù)合光導(dǎo)入光路系統(tǒng)成像，經(jīng)過樣品池(17)，進(jìn)入分光系統(tǒng)后達(dá)到接收器CCD，將樣品信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化后送至數(shù)據(jù)處理進(jìn)行分析計(jì)算，其特征是采用傾斜正交光路系統(tǒng)，焦距為100mm，雙光束工作方式；單色器(1)外部有升溫電阻，儀器系統(tǒng)整體恒溫控制，高溫35℃～45℃，樣品池(17)下方采用半導(dǎo)體制冷，溫度20℃～30℃。
單色器(1)局部密封，光源室(3)與單色器(1)采用空氣隔離，儀器底部有散熱風(fēng)扇(12)，單色器與儀器底座之間有4個(gè)減振緩沖柱(13)，儀器外殼(14)為鑄鋁結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的便攜式油料質(zhì)量分析儀可對(duì)石油輕質(zhì)燃料的多種物理性質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。該儀器可替代多臺(tái)實(shí)驗(yàn)室型標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)儀器在外場(chǎng)獨(dú)立展開，完成作業(yè)，快速準(zhǔn)確的給出測(cè)定結(jié)果。因此，該儀器的使用領(lǐng)域非常廣泛，可適應(yīng)軍事條件作業(yè)，可獨(dú)立用于加油站、油庫、艦船等單位使用。
本實(shí)用新型采用了傾斜正交光路系統(tǒng)，改善了成像質(zhì)量；減小了儀器體積及質(zhì)量、便于進(jìn)行恒溫控制，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性。


圖1、2、3是本實(shí)用新型分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型分析儀的光學(xué)原理圖。圖中1-單色器；2-透鏡室；3-光源室；4-光源散熱器；5-變壓器；6-開關(guān)電源；7-開關(guān)電源散熱器；8-電路板；9-密封蓋；10-插座板；11-電源開關(guān)；12-散熱風(fēng)扇；13緩沖柱；14-儀器外殼；15-儀器光源；16-樣品室蓋；17-樣品池；18-車載夾具連接條；19-樣品池制冷系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的便攜式近紅外光譜分析儀，包括光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)和控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)。
光源系統(tǒng)包括鹵素?zé)?、燈架、燈室、散熱器及散熱風(fēng)扇五個(gè)部分，燈架支撐鹵素?zé)舭l(fā)光，燈室與散熱器緊密聯(lián)接為一體，目的是將燈室所集的燈發(fā)出的熱量，由散熱器散到空氣中。
分光系統(tǒng)是本儀器的核心部分；它由3個(gè)部分組成，其中第一部分由光源聚光鏡、濾光片、聚光鏡等組成，目的使將散射的光變?yōu)樗枰膮R聚成一定要求的光。其中第二小部分由四塊反射鏡組成，其功能是實(shí)現(xiàn)雙光束的工作轉(zhuǎn)換。其中第三部分由傾斜反射鏡、聚光鏡、狹縫及準(zhǔn)直鏡、光柵物鏡組成，其主要完成光路傾斜、匯聚成像、正交分光成像的功能要求，以滿足CCD檢測(cè)器工作的需要及儀器小型化結(jié)構(gòu)的需要。
在單色器外部增加升溫電阻，在儀器開機(jī)預(yù)熱時(shí)進(jìn)行快速升溫，并采用精確控溫電路進(jìn)行恒溫控制，保證儀器在不同環(huán)境中的測(cè)量結(jié)果具有較好的一致性和真實(shí)性。
在樣品池架下方采用半導(dǎo)體制冷技術(shù)進(jìn)行恒溫，避免由于油品對(duì)溫度變化的敏感所造成的測(cè)量誤差，使樣品在一致的恒溫條件下工作。
在儀器的外殼結(jié)構(gòu)中采用密封墊進(jìn)行密封。用于保護(hù)儀器的電路系統(tǒng)，保證儀器可在潮濕、鹽霧等較為惡劣的環(huán)境下使用，由于儀器的光源具有較高的溫度，對(duì)儀器的整體恒溫控制不利，故在此儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用光源室與單色器進(jìn)行空氣隔離技術(shù)，便于提高儀器的穩(wěn)定性。
為儀器設(shè)計(jì)了專門的車載緩沖夾具，提高了儀器的抗干擾性。
本實(shí)用新型光譜儀器的光譜測(cè)量范圍為700nm～1100nm，波長重復(fù)性0.05nm。為保障儀器能夠在全天候條件下進(jìn)行野外測(cè)量作業(yè)，滿足特定軍事要求，儀器增設(shè)有恒溫控制裝置，儀器的溫度適應(yīng)范圍分別為-40℃～50℃(存放環(huán)境)；5℃～40℃(工作環(huán)境)。
權(quán)利要求1.一種便攜式油料質(zhì)量分析儀，由光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)和控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)四部分組成，一個(gè)單色儀(1)，位于儀器中前部，它將光源(15)發(fā)出的復(fù)合光導(dǎo)入光路系統(tǒng)成像，經(jīng)過樣品池(17)，進(jìn)入分光系統(tǒng)后達(dá)到接收器CCD，將樣品信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化后送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算，其特征是采用傾斜正交光路系統(tǒng)，焦距為100mm，雙光束工作方式；單色儀(1)外部有升溫電阻，儀器系統(tǒng)整體恒溫控制，高溫35℃～45℃，樣品池(17)下方采用半導(dǎo)體制冷，溫度20℃～30℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式分析儀；其特征是儀器外殼(14)為鑄鋁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式分析儀；其特征是單色器(1)局部密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式分析儀；其特征是光源室(3)與單色器(1)采用空氣隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式分析儀；其特征是儀器底部有散熱風(fēng)扇(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式分析儀；其特征是單色儀與儀器底座之間有4個(gè)減振緩沖柱(13)。
專利摘要本實(shí)用新型為一種油料質(zhì)量便攜式近紅外光譜分析儀，由光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)和控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)四部分組成。其主要特征是采用傾斜正交光路系統(tǒng)，焦距為100mm，雙光束工作方式；儀器系統(tǒng)整體恒溫控制；樣品池局部制冷恒溫控制等。并增加減震、防潮、防鹽霧措施，以保證外場(chǎng)作業(yè)的可靠性。本實(shí)用新型可對(duì)不同石油輕質(zhì)燃料的多種物理性質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，可替代實(shí)驗(yàn)室型化驗(yàn)儀器，能夠在外場(chǎng)獨(dú)立展開完成作業(yè)，快速準(zhǔn)確給出測(cè)定結(jié)果。該儀器使用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2596347SQ0229479
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者劉慧穎, 韋銳, 熊春華, 許賢 申請(qǐng)人:中國人民解放軍總后勤部油料研究所