(19)中华 人民共和国 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 202111423425.X (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 安徽中科谱康科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区习友路 2666号中科院合肥技术创新工程院2 号楼307室 (72)发明人 张洪明　胡乃银　杨柳　 (74)专利代理 机构 合肥金律专利代理事务所 (普通合伙) 34184 代理人 段晓微 (51)Int.Cl. G01J 3/02(2006.01) G01J 3/42(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种恒温光谱仪及光谱仪冷却装置 (57)摘要 本发明公开了一种恒温光谱仪及光谱仪冷 却装置， 电路板和光学组件设置在隔热箱的冷却 空间内， 制冷片安装在所述制冷窗口处且制冷面 朝向所述冷却空间， 所述制冷面和所述制热面分 别设有冷侧散热片和热侧散热片， 散热风扇安装 在热侧散热片上。 通过设计冷却装置， 将光谱仪 的电路板和光学组件设置在同一冷却恒温环境 内， 同时对二者进行冷却控温， 避免光谱仪在工 作中温度升高影 响光路和电路信号的稳定性， 进 而提高检测精度， 并且相较于单独对电路进行局 部冷却的方式， 大大降低温控难度， 避免直接制 冷产生的冷凝水会 对部件造成腐蚀。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114112034 A 2022.03.01 CN 114112034 A 1.一种光谱仪冷却装置， 其特 征在于， 包括： 隔热箱(1)、 制冷片(2)和散热风扇(3)； 隔热箱(1)内设有用于容纳光谱仪电路板(20)和光学组件(30)的冷却空间， 隔热箱(1) 侧壁设有制冷窗口， 制冷片(2)两侧分别 具有制冷面和 散热面， 制冷片(2)安装在所述制冷 窗口处且制冷面朝向所述冷却空间， 所述制冷面和所述制热面分别设有冷侧散热片(4)和 热侧散热片(5)， 散热风扇(3)安装在热侧散热片(5)上。 2.根据权利要求1所述的光谱仪冷却装置， 其特征在于， 还包括循环冷风扇(6)， 循环冷 风扇(6)位于所述冷却空间内且安装在冷侧散热片(4)上。 3.根据权利要求1所述的恒温光谱仪及光谱仪冷却装置， 其特征在于， 所述冷却空间内 壁设有内隔热层。 4.根据权利要求1所述的光谱仪冷却装置， 其特 征在于， 隔热箱(1)外壁设有外隔热层。 5.根据权利要求1所述的恒温光谱仪， 其特征在于， 隔热箱(1)包括顶部开口的下箱体 (11)和上盖体(12)， 制冷片(2)和散热风扇(3)安装在下箱体(1 1)。 6.根据权利要求1所述的光谱仪冷却装置， 其特 征在于， 还 包括控制器和温度传感器； 温度传感器用于检测所述冷却空间内的环境温度， 控制器用于根据温度传感器检测的 环境温度控制 制冷片(2)运行/停止 。 7.根据权利要求6所述的光谱仪冷却装置， 其特征在于， 控制器间隔每预设时间从温度 传感器获取环境温度； 当温度传感器 检测的环境温度高于设定温度时， 控制器控制 制冷片(2)开始运行； 当温度传感器 检测的环境温度等于设定温度时， 控制器控制 制冷片(2)停止运行。 8.根据权利要求7所述的光谱仪冷却装置， 其特征在于， 当温度传感器检测的环境温度 高于设定温度时， 控制器控制 制冷片(2)开始运行并控制散热风扇(3)工作。 9.一种恒温光谱仪， 其特征在于， 包括电路板(20)、 光学组件(30)和根据权利要求1 ‑9 任一项所述的光谱仪冷却装置， 电路板(20)和光学组件(30)设置在隔热箱(1)的冷却空间 内。 10.根据权利要求9所述的恒温光谱仪， 其特征在于， 所述冷却空间底部设有定位台 (113)， 定位台(113)上设有定位螺孔， 电路板(20)和光学组件(30)通过螺丝安装在定位台 (113)上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114112034 A 2一种恒温光谱仪及光谱仪冷却装置 技术领域 [0001]本发明涉及光谱仪技 术领域， 尤其涉及一种恒温光谱仪及光谱仪冷却装置 。 背景技术 [0002]近红外光谱仪使用的是半导体光电探测器， 其噪声来源分为电噪声和光噪声。 电 噪声是探测器自身产生的噪声， 光噪声是探测器接收背景辐射和信号光完成光电转换时产 生的噪声。 随着温度升高， 噪声会变强， 从而影响光谱探测， 所以目前的光谱仪大多会通过 冷却探测器及电路以提高探测精度和灵敏度。 为了保证对探测器的冷却效果， 这类光谱仪 通常将制冷单元直接安装在探测器电路板上进行小范围制冷。 但是， 这样设计对电路板局 部控温要求较高， 需要高灵敏度的传感器和复杂的算法支持。 同时， 将制冷单元直接安装在 电路板上， 制冷产生的冷凝水会 对电路板 造成腐蚀， 甚至 造成电路板短路。 [0003]此外， 环境温度不仅会影响探测器， 也会影响光路中的其他光学器件， 如光栅、 透 镜、 反射镜等。 当温度变化时， 光机结构将发生热弹性形变， 导致系统镜面发生面形变化和 刚体位移， 引起光谱仪焦面上谱线产生几何位移， 导致阵列探测器像元 的相对采样位置发 生变化， 即产生谱线漂移。 因此， 为了消除温度变化产生的谱线漂移， 需要在不同温度条件 下对光谱仪进行波长定标， 但是不同的光谱仪其谱线漂移量 随温度变化的关系不同， 有的 随温度近似线性变化， 有的却不呈线性关系。 因此对温度进 行校正比较复杂， 而且与实际真 实值会存在误差。 目前公知的制冷型近红外光谱仪， 也均采用制冷探测器的方式抑制环境 温度变化产生的电噪声， 无法抑制光学器件形变及光路结构变化所产生的波长漂移， 所以 其抑制效果 仍然有待提升。 发明内容 [0004]为解决背景技术中存在的技术问题， 本发明提出一种恒温光谱仪及光谱仪冷却装 置。 [0005]本发明提出的一种光谱仪冷却装置， 包括： 隔热箱、 制冷片和散热风扇； [0006]隔热箱内设有用于容纳光谱仪电路板和光学组件的冷却空间， 隔热箱侧壁设有制 冷窗口， 制冷片两侧分别具有制冷面和散热面， 制冷片安装在所述制冷窗口处且制冷面朝 向所述冷却空间， 所述制冷面和所述制热面分别设有冷侧散热片和热侧散热片， 散热风扇 安装在热侧散热片上。 [0007]优选地， 还包括循环冷风扇， 循环冷风扇位于所述冷却空间内且安装在冷侧散热 片上。 [0008]优选地， 所述冷却空间内壁设有内隔热层。 [0009]优选地， 隔热箱外壁设有外隔热层。 [0010]优选地， 隔热箱包括顶部开口的下箱体和上盖体， 制冷片和散热风扇安装在下箱 体。 [0011]优选地， 还 包括控制器和温度传感器；说　明　书 1/4 页 3 CN 114112034 A 3