(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211315520.2 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 杭州泽天春来科技有限公司 地址 310053 浙江省杭州市滨江区浦沿街 道至仁街2 2号1幢3楼3 01室 (72)发明人 付聪　陈正达　黄小卓　于志伟　 唐怀武　盛润坤　项金冬　陈少君　 邵昆　 (74)专利代理 机构 杭州钤韬知识产权代理事务 所(普通合伙) 33329 专利代理师 赵杰香 (51)Int.Cl. G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G05D 23/24(2006.01) (54)发明名称 一种光谱仪 (57)摘要 本发明公开了一种光谱仪， 包括数据处理单 元、 光谱检测单元、 温度采集单元、 温度控制单元 和数据传输单元， 所述数据处理单元用于控制其 余各单元工作并生成光谱检测数据； 所述光谱检 测单元用于采集气体室内的光谱图像并生成光 谱检测信号； 所述温度采集单元用于采集气体室 内的温度生成温度采集信号， 包括顺次连接的桥 式测量电路、 第一运算放大电路、 第二运算放大 电路； 所述温度控制单元用于控制气体 室内温度 恒定； 所述数据传输单元用于将所述数据处理单 元生成的光谱检测数据发送至外部设备。 通过 温 度采集模块采集气体室内的实时温度并通过温 度控制单元调节气体室内的温度， 使气体室内的 温度在测量过程中保持恒定， 使光谱检测数据更 加精确、 稳定 。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115389438 A 2022.11.25 CN 115389438 A 1.一种光谱仪， 其特征在于， 包括数据处理单元、 光谱检测单元、 温度采集单元、 温度控 制单元和数据传输单 元， 所述数据处 理单元用于控制其 余各单元工作并生成光谱检测数据； 所述光谱检测单 元用于采集气体室内的光谱图像并生成光谱检测信号； 所述温度采集单元用于采集气体室内的温度生成温度采集信号， 包括顺 次连接的桥式 测量电路、 第一 运算放大电路、 第二 运算放大电路； 所述温度控制单 元用于控制气体室内温度恒定； 所述数据传输单 元用于将所述数据处 理单元生成的光谱检测数据发送至 外部设备； 其中， 所述数据处理单元根据温度采集单元输出的温度采集信号生成控制温度控制单 元工作的温度控制信号， 所述数据处理单元将光谱检测单元输出的光谱检测信号进行数据 处理后生成光谱检测数据发送至数据传输单 元。 2.根据权利要求1所述的光谱仪， 其特征在于， 所述桥式测量电路包括由热敏电阻 PT100和电阻R3 6、 R37、 R43组成的测量电桥。 3.根据权利要求1所述的光谱仪， 其特征在于， 所述第 一运算放大电路和第 二运算放大 电路均为负反馈放大电路。 4.根据权利要求1所述的光谱仪， 其特征在于， 所述温度控制单元包括驱动电路和负 载， 所述负载用于调节气体室温度， 所述驱动电路根据温度采集单元 的温度测量结果输出 驱动信号使负载工作。 5.根据权利要求4所述的光谱仪， 其特征在于， 所述驱动电路包括依次连接的二级管 D24、 三极管Q8和MOS管Q7， 所述 驱动电路的输入端 连接数据处理单元， 所述驱动电路的输出 端连接负载。 6.根据权利要求5所述的光谱仪， 其特征在于， 所述三极管Q8的基极连接二极管D24输 出端， 所述三极管发射极接地， 所述三极管集电极连接MOS管Q7栅极， 所述MOS管Q7漏极连接 24V电源， 所述MOS管Q7源极连接负载。 7.根据权利要求1所述的光谱仪， 其特征在于， 所述光谱检测单元包括图像传感器和信 号放大电路。 8.根据权利要求1所述的光谱仪， 其特征在于， 所述数据传输单元设置为RS232接口电 路。 9.根据权利要求2所述的光谱仪， 其特征在于， 所述第 一运算放大电路包括运算放大器 U9A， 所述运算放大器U9A的正向输入端经过电阻R40后连接于热敏电阻PT100和电阻R37之 间， 所述运算放大器U9A的反向输入端经过电阻R39后连接于电阻R36和电阻R43之间， 所述 运算放大器U9 A的反向输入端和输出端之间连接有电阻R34。 10.根据权利要求2所述的光谱仪， 其特征在于， 所述第二运算放大电路包括运算放大 器U9B， 所述运算放大器U9B的正向输入端 经过电阻R4 1连接第一运算放大电路输出端， 所述 运算放大器U9B的反向输入端 经过电阻35后接地， 所述运算放大器U9B的反向输入端和输出 端之间连接有电阻R38。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115389438 A 2一种光谱 仪 技术领域 [0001]本发明涉及光谱仪领域， 尤其涉及一种光谱仪 。 背景技术 [0002]光谱仪技术目前应用的领域非常地广泛， 有医疗诊断、 环保行业、 食品安全等领 域。 其工作原理是根据光谱学理论为依据， 所有物质的原子或分子受到激励时既能发射一 定波长的电磁波， 也能吸收这一波长的电磁波。 光谱仪有多种类型， 除在可见光波 段使用的 光谱仪外， 还有红外光谱仪和紫外光谱仪 。 [0003]紫外光谱仪用于污染源排放的气体检测分析已经有多年的历史， 紫外波段的光谱 特性是波长短、 能量较高， 物质吸收光后， 会引起分子中电子能级的跃迁。 由于物质吸收的 紫外线能量高于红外光， 因此这种吸收更容易被检测出来。 而在紫外光谱仪气体污染源检 测的时候， 通常先要对现场的气体进行预处理， 再将气体输送到气体室， 对气体进行检测。 但在光谱仪检测的时候， 温度的变化会导致气 体室等关键光学部件因膨胀系数发生不同的 扭曲、 形变， 也会间接导致光谱仪在测量的时候， 光谱产生漂移现象， 操作者难以准确 地测 定数据。 同时， 在一些工况比较恶劣的现场， 可能会存在温度较高的场景， 也会影响仪器的 寿命和测试的准确性， 设计一种带温控的光谱仪 十分必要。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种光谱仪， 用于解决光谱仪在进行检测时因温度变化而 导致的测量结果 不准确的问题。 [0005]为实现上述发明目的， 本发明提供了一种光谱仪， 其特征在于， 包括数据处理单 元、 光谱检测单 元、 温度采集单 元、 温度控制单 元和数据传输单 元， 所述数据处 理单元用于控制其 余各单元工作并生成光谱检测数据； 所述光谱检测单 元用于采集气体室内的光谱图像并生成光谱检测信号； 所述温度采集单元用于采集气体室内的温度生成温度采集信号， 包括顺次连接的 桥式测量电路、 第一 运算放大电路、 第二 运算放大电路； 所述温度控制单 元用于控制气体室内温度恒定； 所述数据传输单元用于将所述数据处理单元生成的光谱检测数据发送至外部设 备； 其中， 所述数据处理单元根据温度采集单元输出的温度采集信号生成控制温度控 制单元工作的温度控制信号， 所述数据处理单元将光谱检测单元输出的光谱检测信号进 行 数据处理后生成光谱检测数据发送至数据传输单 元。 [0006]优选的， 所述桥式测量电路包括由热敏电阻PT100和电阻R36、 R37、 R43组成的测量 电桥。 [0007]优选的， 所述第一 运算放大电路和第二 运算放大电路均为负反馈放大电路。 [0008]优选的， 所述温度 控制单元包括驱动电路和负 载， 所述负 载用于调节气体室温度，说　明　书 1/4 页 3 CN 115389438 A 3