本實用新型涉及一種用于定量輸送輸送液料的自動滴定閥，屬于滴定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

眾所周知，滴定是一種化學(xué)實驗操作也是一種定量分析的手段，滴定管則是用于量取液態(tài)試劑并定量輸出液態(tài)試劑的裝置，滴定管為一細(xì)長的管狀容器，一端具有活栓開關(guān)，其上具有刻度指示量度。在一些氣體產(chǎn)生的場合，也可通過滴定輸送液體原料，使液體原料按所需比例混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生所需的氣體。

現(xiàn)有的滴定裝置一般采用逐滴滴定，分為手動滴定和自動滴定，手動滴定通過手動調(diào)節(jié)液料輸送量，自動滴定則是電動調(diào)節(jié)。手動滴定操作不便，精度較低。自動滴定操作方便、靈敏度高，精度相對較高，但是目前的自動滴定裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大等不足，不利于滴定反應(yīng)的小型化和自動化。

中國專利文獻(xiàn)CN105510518A公開的《一種自動連續(xù)微流滴定系統(tǒng)》，包括支架、步進(jìn)電機(jī)、傳動軸、攪拌槳、滴定池和不透光的滴定池外殼，滴定池位于滴定池外殼內(nèi)，滴定池底部設(shè)有進(jìn)排液管，進(jìn)排液管穿過滴定池外殼底部，支架具有不透光的支架座，支架座封蓋在滴定池外殼上部形成不透光的腔體，支架座上設(shè)有滴定孔，步進(jìn)電機(jī)設(shè)于支架上，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過傳動軸與攪拌槳連接，攪拌槳穿過支架座使攪拌頭懸于滴定池中；還包括精密注射泵、三通閥、連接細(xì)管和滴定管，精密注射泵與三通閥的公共端連接，三通閥另外兩接口中的一個與通入滴定劑中的連接細(xì)管連通，另一個通過連接細(xì)管與滴定管上端連通，滴定管插入滴定池中。該系統(tǒng)雖然滴定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，但是結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，不適用于小型氣體發(fā)生設(shè)備使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有的液料滴定技術(shù)存在的問題，提供一種可實現(xiàn)精確控制的自動滴定閥。

本實用新型的自動滴定閥，采用以下技術(shù)方案：

該自動滴定閥，包括控制裝置和計數(shù)裝置；控制裝置包括控制盒、傳動機(jī)構(gòu)、電機(jī)、閥芯套和閥芯，傳動機(jī)構(gòu)和電機(jī)均安裝在控制盒內(nèi)，傳動機(jī)構(gòu)的輸入端與電機(jī)連接，傳動機(jī)構(gòu)的輸出端與閥芯連接，閥芯通過螺紋連接在閥芯套內(nèi)，閥芯套連接在控制盒的底部；計數(shù)裝置包括下殼和滴數(shù)傳感器，滴數(shù)傳感器安裝在下殼內(nèi)，下殼連接在閥芯套上，下殼的底部設(shè)置有出液口；滴數(shù)傳感器和電機(jī)均與控制電路連接。

所述傳動機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動機(jī)構(gòu)。

所述閥芯的底部呈錐形，閥芯套的底部設(shè)置有與閥芯底部配合的錐形出液腔。

所述控制電路，包括按鍵操作電路、電源電路、電機(jī)驅(qū)動電路、傳感器輸入電路、傳感器接口電路和微處理器，按鍵操作電路、電源電路、電機(jī)驅(qū)動電路和傳感器接口電路均與微處理器連接，滴數(shù)傳感器與傳感器輸入電路連接，傳感器輸入電路與傳感器接口電路連接，電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動電路連接。

所述微處理器上通過屏顯電路連接有顯示屏。

通過按鍵操作電路設(shè)定好液滴數(shù)(滴/分鐘)后，按下開關(guān)鍵，滴定閥可全自動工作。原料液由進(jìn)料口進(jìn)入閥芯套內(nèi)，沿閥芯套內(nèi)壁與閥芯之間間隙下行，滴在滴數(shù)傳感器上，滴數(shù)輸入微處理器，與設(shè)定值比較，自動驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過傳動機(jī)構(gòu)帶動閥芯轉(zhuǎn)動并上下移動，改變閥芯套內(nèi)壁與閥芯之間的間隙大小，改變落下的液體滴數(shù)，使實際滴數(shù)與設(shè)定值一致。

本實用新型通過傳動機(jī)構(gòu)和螺旋移動實現(xiàn)了閥芯的微調(diào)，通過微控制器精確控制所需液滴數(shù)，實現(xiàn)了所需料液的自動精確、安全可靠地輸送。

附圖說明

圖1是本實用新型自動滴定閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A-A剖視圖。

圖3是圖1中B-B剖視圖。

圖4是按鍵操作電路的原理示意圖。

圖5是電源電路的原理示意圖。

圖6是電機(jī)驅(qū)動電路的原理示意圖。

圖7是液滴傳感器輸入電路的原理示意圖。

圖8是屏顯電路的原理示意圖。

圖9是傳感器接口電路的原理示意圖，

圖10是微處理器的原理示意圖

其中：1、控制盒，2、閥芯套，3、下殼，4、進(jìn)料口，5、鎖母，6、固定件，7、傳動機(jī)構(gòu)，8、閥芯，9、滴數(shù)傳感器，10、出液口，11、電機(jī)，12、控制電路，13、按鍵操作電路，14、電源電路，15、電機(jī)驅(qū)動電路，16、傳感器輸入電路，17、屏顯電路，18、傳感器接口電路，19、微處理器。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的自動滴定閥主要包括控制裝置和計數(shù)裝置。

控制裝置包括控制盒1、傳動機(jī)構(gòu)7、電機(jī)11、閥芯套2和閥芯8，傳動機(jī)構(gòu)7和電機(jī)11均安裝在控制盒1內(nèi)，傳動機(jī)構(gòu)7的輸入端與電機(jī)11連接，傳動機(jī)構(gòu)7的輸出端與閥芯3固定連接，閥芯3轉(zhuǎn)動的同時需要上下移動，以改變其下端與閥芯套2之間的間隙大小，傳動機(jī)構(gòu)7的輸出端可以上下滑動。電機(jī)11采用步進(jìn)電機(jī)，傳動機(jī)構(gòu)8采用齒輪傳動機(jī)構(gòu)，圖3中設(shè)置有兩級齒輪傳動機(jī)構(gòu)，第二級傳動的被動齒輪與主動齒輪嚙合的同時可與閥芯3一起上下移動。

閥芯8通過螺紋連接在閥芯套2內(nèi)，閥芯套2連接在控制盒1的底部。閥芯8的底部呈錐形，閥芯套2的底部設(shè)置有與閥芯8底部配合的錐形出液腔。

電機(jī)11通過傳動機(jī)構(gòu)7帶動閥芯8轉(zhuǎn)動，由于閥芯8通過螺紋連接在閥芯套2，閥芯套2是固定的，所以閥芯8在轉(zhuǎn)動的同時會上下移動，閥芯8與閥芯套2底部之間的縫隙大小就會改變，從而改變落下的液體滴數(shù)。

計數(shù)裝置包括下殼3和滴數(shù)傳感器9，滴數(shù)傳感器9通過固定件6安裝在下殼6內(nèi)。下殼3通過鎖母5連接在閥芯套2的底部，下殼3的底部設(shè)置有出液口10。滴數(shù)傳感器9和電動機(jī)11均與控制電路12連接。

控制電路12包括按鍵操作電路13、電源電路14、電機(jī)驅(qū)動電路15、傳感器輸入電路16、屏顯電路17、傳感器接口電路18和微處理器19。按鍵操作電路13、電源電路14、電機(jī)驅(qū)動電路15、傳感器輸入電路16均與微處理器19連接，屏顯電路17、滴數(shù)傳感器9與傳感器輸入電路16連接，傳感器輸入電路16與傳感器接口電路18連接，電機(jī)11與電機(jī)驅(qū)動電路15連接。

按鍵操作電路13，如圖4所示，操作非常簡單，通過液滴設(shè)定鍵+S2或液滴設(shè)定鍵-S3設(shè)定好液滴數(shù)/分鐘后，按下開關(guān)鍵S1，滴定閥可全自動工作。

電源電路14，如圖5所示，主要由2576S DC-DC精密轉(zhuǎn)換模塊輸出5V電壓，并且由D1D2組成防反接電路及VR1過流保護(hù)電路，使電路安全可靠。

電機(jī)驅(qū)動電路15，如圖6所示，由UL2003模塊組成。

傳感器輸入電路16，如圖7所示，滴數(shù)傳感器9通過J4接入由LMV358組成的靈敏度調(diào)節(jié)電路，再通過傳感器接口電路18把信號送入微處理器19。

本實用新型中還設(shè)置有顯示屏，該顯示屏通過如圖8所示的屏顯電路17與微處理器19連接，用SPI串行通訊方式與微處理器19通訊。設(shè)定的液滴數(shù)和實際液滴數(shù)可由顯示屏顯示。

傳感器接口電路18，如圖9所示，K1和K2與步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個極限開關(guān)連接，J6與滴數(shù)傳感器9的傳感器輸入電路16連接。J2是與上位機(jī)通訊的串行接口，可以很方便通過上位機(jī)用modbus協(xié)議進(jìn)行控制和操作。J3是與級聯(lián)下一個本機(jī)通訊的串行接口，可以方便級聯(lián)N個模塊。

微處理器19，如圖10所示，采用性價比高的STC15W4K系列高性能芯片。

通過按鍵操作電路13中的液滴設(shè)定鍵+S2或-S3設(shè)定好液滴數(shù)(滴/分鐘)后，按下開關(guān)鍵S1，滴定閥可全自動工作。原料液由進(jìn)料口4進(jìn)入閥芯套2內(nèi)，沿閥芯套2內(nèi)壁與閥芯8之間間隙下行，滴在滴數(shù)傳感器9上，滴數(shù)傳感器9的兩個電極導(dǎo)通，每下落一滴導(dǎo)通一次，滴數(shù)就會通過傳感器輸入電路16傳至微處理器19，與設(shè)定值比較，通過PID算法自動驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)11轉(zhuǎn)動，通過傳動機(jī)構(gòu)7帶動閥芯8轉(zhuǎn)動并上下移動，改變落下的液體滴數(shù)，使實際滴數(shù)與設(shè)定值一致。精確控制所需液滴的液滴數(shù)。