一种实验用高纯气体管路恒温系统技术领域
本发明涉及一种高纯气体实验系统，具体的说是一种实验用高纯气体管路恒
温系统。
背景技术
在一些高纯气体的实验过程中，由于各种实验的高纯气体本身性质所限制，
在实验中需要保持一定的温度，才能更好的进行实验，才能得到可靠的实验数据。
例如有些气体在温度降低的时候会产生液化导致进入到实验设备或者反应
器的时候气体的量减少，影响实验结果，或者在进行催化反应或者其他实验的时
候，高纯气体必须达到一定的实验温度，才能顺利完成实验内容，因此需要一种
能够保持高纯气体在进入实验设备或者反应器的时候温度恒定的系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种实验用高纯气体管路恒
温系统。
技术方案：本发明解决问题所采用的技术方案为：一种实验用高纯气体管路
恒温系统，包括气体管路，还包括抽送气装置、恒温箱、反应器、加热块、加热
丝和温度传感器；所述恒温箱通过二层隔板将恒温箱隔断成第一箱体、第二箱体
和第三箱体；所述抽送气装置的气体管路分为两个支路，第一支路穿过恒温箱体
的第一箱体，第二支路穿过恒温箱的第二箱体，且两个支路汇总后连接反应器，
所述温度传感器安装在反应器的气体进口的管路通道上；且所述反应器的气体出
口管路设有两个支路，其中一条支路穿过恒温箱体的第三箱体，另一条支路暴露
在空气中，且所述反应器气体出口的两个支路上均设置有电磁阀；所述加热块安
装在第一箱体内，所述加热丝安装在第二箱体内。
作为优选，还包括电源模块、单片机、控温模块、PLC控制器、信号放大电
路和A/D转换器；所述电源模块与单片机相连为单片机提供电源，所述控温模块
一边与单片机相连，另一边与加热块和加热丝相连；所述温度传感器与信号放大
电路相连，所述信号放大电路与A/D转换器相连，所述A/D转换器与单片机相连；
所述PLC控制器一边与单片机相连，另一边与反应器气体出口的两条支路上电磁
阀相连，通过PLC控制器所述单片机能够控制电磁阀的开关。
作为优选，所述抽送气装置的第一支路伸入到第一箱体内的管道为蛇形结构
的管道，且第一支路上设有阀门；蛇形结构的第一支路能够增加气体在管路内的
输送路程，从而使气体在第一箱体内的徘徊时间增加，增强气体在流经第一箱体
时的增温效果，适用于一些需要达到较高温度要求的气体。
作为优选，所述抽送气装置的第二支路伸入到第二箱体内的管道为直线管
道，且第二支路上设有阀门。
作为优选，所述加热块为方形的加热铝块。
作为优选，所述加热丝为长条形的加热铝丝，且该加热铝丝缠绕在第二支路
上。
作为优选，所述恒温箱内还设有循环风机。
作为优选，所述隔板均为镂空隔板。
有益效果：本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过在恒温箱内设置加热块和加热丝，使流经恒温箱内的气体
达到符合要求的实验温度，起到保温恒温的作用；并且将气体管路分为蛇形结构
和直线结构的两条支路，蛇形结构的第一支路能够在箱体大小相同的情况下增加
气体行程，使其增温效果更好，适合能够长期在管道运输的气体，直线状的第二
支路适合不能够在管道内长期运输的特殊气体，并且为了增加第二支路的增温效
率，将加热丝设置为缠绕的加热铝丝；两条支路的设计增加了整体系统的温度走
向的可选性，适合各种高纯度高要求的气体；
(2)本发明的温度传感器能够将气体进入到反应器的温度数据传递给单片
机，并通过控温模块对加热块和加热丝进行实时监控管理，当温度传感器感知到
进入到反应器的温度数据不达标时，通过单片机对控温模块及加热块和加热丝的
调控，直至温度传感器所传送数据达标，能够实时调控恒温箱的温度，而且温度
传感器设置在反应器入口，以进入到反应器中的温度数据作为标准进行调控，不
用在意管道离开恒温箱后的热量损失，绝对达到气体所要求的温度标准；
(3)本发明将反应器的出口管道设置为穿过恒温箱的第三箱体，因为反应
器中对气体的实验有可能会产生大量的热量，如氧气催化反应，当反应器中的实
验能够发出大量的热量时，使实验后的气体通过伸入到第三箱体内的管路，这样
恒温箱可以回收大量反应后热量补充恒温箱所需的热量，而当实验不会产生热量
的时候，气体经由暴露在空气中的管道即可。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术
方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发
明的范围。
如图1所示，一种实验用高纯气体管路恒温系统，包括气体管路，还包括抽
送气装置1、恒温箱2、反应器3、加热块4、加热丝5、温度传感器6和安装在
恒温箱2体内的循环风机24；其中的加热块4为方形的加热铝块，加热丝5为
长条形的螺旋加热铝丝。
恒温箱2通过二层镂空的隔板7将恒温箱2隔断成第一箱体21、第二箱体
22和第三箱体23；所述抽送气装置1的气体管路分为两个支路，分别使第一支
路11和第二支路12，且两个支路上均设有阀门8，通过阀门8的控制决定气体
的走向，其中的第一支路11呈蛇形结构并穿过恒温箱体2的第一箱体21，第二
支路12呈直线结构并穿过恒温箱2的第二箱体22，且两个支路汇总后连接反应
器3，加热块4安装在第一箱体21内，而加热丝5安装在第二箱体22内，并且
缠绕在第二支路12上。
温度传感器6安装在反应器3的气体进口的管路通道上；且所述反应器3
的气体出口管路设有两个支路，其中一条支路穿过恒温箱体2的第三箱体23，
另一条支路暴露在空气中，且所述反应器3气体出口的两个支路上均设置有电磁
阀31。
另外为了实现恒温箱的恒温自动化控制，本发明还包括电源模块、单片机、
控温模块、PLC控制器、信号放大电路和A/D转换器；所述电源模块与单片机相
连为单片机提供电源，所述控温模块一边与单片机相连，另一边与加热块4和加
热丝5相连；所述温度传感器6与信号放大电路相连，所述信号放大电路与A/D
转换器相连，所述A/D转换器与单片机相连；所述PLC控制器一边与单片机相连，
另一边与反应器3气体出口的两条支路上电磁阀31相连，通过PLC控制器所述
单片机能够控制电磁阀31的开关。
本发明通过在恒温箱内设置加热块和加热丝，使流经恒温箱内的气体达到符
合要求的实验温度，起到保温恒温的作用；并且将气体管路分为蛇形结构和直线
结构的两条支路，蛇形结构的第一支路能够在箱体大小相同的情况下增加气体行
程，使其增温效果更好，适合能够长期在管道运输的气体，直线状的第二支路适
合不能够在管道内长期运输的特殊气体，并且为了增加第二支路的增温效率，将
加热丝设置为缠绕的加热铝丝；两条支路的设计增加了整体系统的温度走向的可
选性，适合各种高纯度高要求的气体。
本发明的温度传感器能够将气体进入到反应器的温度数据传递给单片机，并
通过控温模块对加热块和加热丝进行实时监控管理，当温度传感器感知到进入到
反应器的温度数据不达标时，通过单片机对控温模块及加热块和加热丝的调控，
直至温度传感器所传送数据达标，能够实时调控恒温箱的温度，而且温度传感器
设置在反应器入口，以进入到反应器中的温度数据作为标准进行调控，不用在意
管道离开恒温箱后的热量损失，绝对达到气体所要求的温度标准。
本发明将反应器的出口管道设置为穿过恒温箱的第三箱体，因为反应器中
对气体的实验有可能会产生大量的热量，如氧气催化反应，当反应器中的实验能
够发出大量的热量时，使实验后的气体通过伸入到第三箱体内的管路，这样恒温
箱可以回收大量反应后热量补充恒温箱所需的热量，而当实验不会产生热量的时
候，气体经由暴露在空气中的管道即可。