專利名稱：一種自動光度滴定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用光度法判斷滴定終點和可控計量泵進行計量的自動滴定分析裝置。它適用糧油檢驗、食品檢驗、化學(xué)分析等領(lǐng)域中根據(jù)滴定溶液吸光度的變化來 判斷滴定終點的滴定反應(yīng)的自動測控裝置。
背景技術(shù)：
在化學(xué)分析中有許多基于顏色變化的滴定，過去這種滴定反應(yīng)終點的判定常常依 靠人的肉眼觀察來確定。由于滴定體系的特殊性和操作者個體對顏色的靈敏程度的差異必 定會造成測試結(jié)果的差異。因此人們根據(jù)滴定溶液的特性發(fā)明了多種滴定儀，比如基于以 電位變化或電導(dǎo)率變化為基礎(chǔ)的電位測定儀；基于以溶液圖像顏色變化為基礎(chǔ)的圖像分析 測定儀；以及基于以滴定溶液吸光度變化為基礎(chǔ)的光度滴定儀。例如中國專利CN2705791 公開了一種糧食脂肪酸值測定儀，該測定儀由自動滴定管、儲液瓶、電磁閥、測量暗室、發(fā)光 二極管、光電二極管、傳動的電磁攪拌系統(tǒng)和PC微處理系統(tǒng)等部分組成。它是通過一對發(fā) 光二極管和光電二極管所構(gòu)成的一個直透式光學(xué)傳感器來檢測滴定溶液吸光度的變化，以 此來判斷滴定終點并控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)測試脂肪值所使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液值，但 這種滴定儀都需要人工讀取滴定溶液的加入量，需要人為計算最終測試結(jié)果，不能控制并 變換所加入滴定液的速度和自動計量所加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有光度滴定儀的功能單一、不能自動計量，不能改變 滴定速度、不能自動計算結(jié)果等不足，而提供一種能自動完成終點判定，自動計算所加入的 溶液質(zhì)量，自動變換加入溶液的速度，自動分析和打印測試結(jié)果，且能分別檢測多項指標(biāo)的 自動光度滴定儀。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)措施來達(dá)到的，該滴定儀包含有由滴定池基 座、設(shè)置在滴定池基座內(nèi)的透明均質(zhì)的滴定杯和封蓋在滴定池基座上方的帶孔的滴定池蓋 組成的滴定暗室；還包含有由標(biāo)準(zhǔn)溶液貯瓶、輸液管、可控計量泵、滴定頭相互串聯(lián)而構(gòu)成 的吸液滴定裝置；還包含有由電機、磁力旋轉(zhuǎn)塊、攪拌塊組成的溶液攪拌裝置。其創(chuàng)新之處 是在滴定池基座周壁的中間部位，相互對稱地設(shè)置有由發(fā)光元件和感光元件所組成的直透 式光學(xué)采集系統(tǒng)一組或一組以上。另外還新增設(shè)有數(shù)據(jù)采集和處理裝置、輸入鍵盤、顯示 屏、打印機，并且每一組由發(fā)光元件和感光元件所組成的直透式光學(xué)采集系統(tǒng)都要單獨與 數(shù)據(jù)采集與處理裝置的端口進行電連接。同時吸液滴定裝置中的可控計量泵要通過通訊端 口與數(shù)據(jù)采集與處理裝置的輸入端進行電連接；溶液攪拌裝置中的電機要與數(shù)據(jù)采集與處 理裝置的串口進行電連接；而輸入鍵盤、顯示屏、打印機分別通過各自的端口與數(shù)據(jù)采集與 處理裝置進行電連接。本實用新型技術(shù)措施中所用的發(fā)光元件可以是發(fā)光二極管或其它穩(wěn)定發(fā)光的光 源，所用的感光元件可以為光敏電阻或光電池。[0006]本實用新型技術(shù)措施中所使用的可控計量泵可為蠕動或柱塞泵。本實用新型中的數(shù)據(jù)采集與處理裝置還可以通過通訊端口與一臺另外新增設(shè)的計算機相連，這樣該滴定儀就可以根據(jù)這臺計算機的相關(guān)指令進行相應(yīng)的操作。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是該滴定儀由于采用可控計量泵與滴定時 間相結(jié)合的方式，就可以方便實現(xiàn)滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液的有效精確自動計量，同時還可以根據(jù)滴 定液光度的變化控制滴定速度，從而提高了滴定的準(zhǔn)確性，因此該滴定儀具有檢測準(zhǔn)確、自 動化程度高，操作簡單方便的優(yōu)點。同時由于采用多組獨立的光學(xué)采集系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種滴 定測試，擴大實驗應(yīng)用范圍，能實現(xiàn)一機多用的目的。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為光學(xué)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號說明標(biāo)準(zhǔn)溶液貯瓶1 輸液管2可控計量泵3滴定池蓋4 滴定池基座5滴定頭6發(fā)光元件7 感光元件8攪拌塊9磁力旋轉(zhuǎn)塊10 電機11滴定杯12數(shù)據(jù)采集與處理裝置13 鍵盤14打印機15計算機16 顯示屏17發(fā)光元件一 7-1發(fā)光元件二 7-2 感光元件一 8-1感光元件二 8-具體實施方式
本實用新型下面結(jié)合實施例和附圖作進一步詳述如圖1所示，本實用新型所指 的自動光度滴定儀由吸液滴定裝置、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、滴定暗室、溶液攪拌裝置、輸入 與輸出裝置和計算機16所組成。其中吸液滴定裝置由標(biāo)準(zhǔn)溶液貯瓶1、輸液管2、可控計量 泵3、滴定頭6相互串聯(lián)構(gòu)成一個完整的滴定通路。并且可控計量泵3要與數(shù)據(jù)采集與處理 裝置13的端口進行電連接，由數(shù)據(jù)采集與處理裝置13根據(jù)指令來改變可控計量泵3的轉(zhuǎn) 速或行程，從而達(dá)到改變滴定速度的目的；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)由成對的對稱布置固定在 滴定池基座5的座壁中間部位的發(fā)光元件7、感光元件8所組成的一組或多組直透式光學(xué) 采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理裝置13構(gòu)成，每組直透式光采采集系統(tǒng)是單獨與數(shù)據(jù)采集與 處理裝置13的端口進行電連接，要向數(shù)據(jù)采集與處理裝置13傳送滴定杯12中溶液吸光度 的電信號，供其進行分析處理；滴定暗室由滴定池基座5、滴定杯12和帶孔的滴定池蓋4組 成，滴定杯12放置在滴定池基座5內(nèi)，滴定池蓋4封蓋在滴定池基座5的上方。滴定池蓋 4上有滴定孔，方便滴定頭6滴出的溶液滴入滴定杯內(nèi)；溶液攪拌裝置由電機11、磁力旋轉(zhuǎn) 塊10和攪拌塊9組成，其中電機11要與數(shù)據(jù)采集與處理裝置13的串口進行電連接，由數(shù) 據(jù)采集與處理裝置13控制其電機11的旋轉(zhuǎn)速度，以此來控制攪拌塊10在滴定杯12中的 旋轉(zhuǎn)速度；輸入與輸出裝置包括了鍵盤14、顯示屏17、打印機15，它們都要分別與數(shù)據(jù)采集 與處理裝置13進行電連接，以便它們進行相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的輸入以及最終結(jié)果和報表的 輸出處理。數(shù)據(jù)采集與處理裝置還可以與一臺計算機16相連，于是該滴定儀就可以根據(jù)計算機16的相關(guān)指令進行相應(yīng)的操作，進行所需的數(shù)據(jù)交換。 該滴定儀在工作時，先進行系統(tǒng)的初始化，對各電器元器件進行預(yù)熱及復(fù)位處理， 再由用戶通過輸入裝置即鍵盤或觸摸屏選取測試的內(nèi)容及輸入相關(guān)的原始數(shù)據(jù)信息，然后 系統(tǒng)根據(jù)選取的測試內(nèi)容選取光學(xué)采集系統(tǒng)中的一組發(fā)光元件和感光元件作為信號采集 端，控制攪拌電機以初始速度旋轉(zhuǎn)，使滴定杯中的攪拌塊旋轉(zhuǎn)，逐漸混均滴定杯中的溶液， 同時控制可控計量泵按系統(tǒng)設(shè)定的速度從標(biāo)準(zhǔn)溶液貯瓶通過輸液管和滴定頭向滴定杯中 滴入標(biāo)準(zhǔn)溶液，并開始記錄可控計量泵的工作時間。在向滴定杯中逐漸加入標(biāo)準(zhǔn)溶液過程 中，發(fā)光元件不斷發(fā)出的光信號，由于通過滴定杯和溶液的光信號會隨著溶液顏色的變化 而發(fā)生變化，感光元件所接收和產(chǎn)生的電信號也隨之發(fā)生變化，當(dāng)數(shù)據(jù)采集與處理裝置從 該端口中讀數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)所設(shè)定的終點判定模式上比對時，根據(jù)變化量系統(tǒng)會控制 可控計量泵的速度或量程，以及攪拌電機的速度。通過這種改變滴定速度和攪拌速度的模 式可以使滴定儀操作的形式更趨于人的操作形式，使采樣更穩(wěn)定，最終測試結(jié)果更準(zhǔn)確、可 靠。當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點時系統(tǒng)通過計算各段滴定速度與所用時間便可以計算出所用標(biāo)準(zhǔn)溶液 的質(zhì)量，并根據(jù)開始輸入的相關(guān)數(shù)據(jù)計算最終的測試結(jié)果，最后通過串口聯(lián)接的打印機按 系統(tǒng)設(shè)置的報表打印測試結(jié)果報告。
權(quán)利要求一種自動光度滴定儀，包含有由滴定池基座(5)、設(shè)置在滴定池基座(5)內(nèi)的透明均質(zhì)的滴定杯(12)和封蓋在滴定池基座(5)上方的帶孔的滴定池蓋(4)組成的滴定暗室，還包含有標(biāo)準(zhǔn)溶液貯瓶(1)、輸液管(2)、可控計量泵(3)、滴定頭(6)相互串聯(lián)而構(gòu)成的吸液滴定裝置，還包含有由電機(11)、磁力旋轉(zhuǎn)塊(10)、攪拌塊(9)組成的溶液攪拌裝置，其特征是滴定池基座(5)周壁的中間部位，相互對稱地設(shè)置有一組或一組以上由發(fā)光元件(7)和感光元件(8)所組成的直透式光學(xué)系統(tǒng)，另外還新增設(shè)有數(shù)據(jù)采集和處理裝置(13)、輸入鍵盤(14)、顯示屏(17)、打印機(15)，并且每一組由發(fā)光元件(7)和感光元件(8)所組成的直透式光學(xué)采集系統(tǒng)都要單獨與數(shù)據(jù)采集與處理裝置(13)的端口進行電連接，同時吸液滴定裝置中的可控計量泵(3)要通過通訊端口與數(shù)據(jù)采集與處理裝置(13)的輸入端進行電連接，溶液攪拌裝置中的電機(11)要與數(shù)據(jù)采集與處理裝置(13)的串口進行電連接，而輸入鍵盤(14)、顯示屏(17)、打印機(15)分別通過各自的端口與數(shù)據(jù)采集與處理裝置(13)進行電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動光度滴定儀，其特征是所用的發(fā)光元件(7)是發(fā)光 二極管或其它穩(wěn)定光源，所用的感光元件(8)為光敏電阻或光電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動光度滴定儀，其特征是所用的可控計量泵(3) 為蠕動泵或柱塞泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動光度滴定儀，其特征是數(shù)據(jù)采集與處理裝置 (13)能通過通訊端口與一臺新增的計算機(16)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動光度滴定儀，其特征是數(shù)據(jù)采集與處理裝置(13)能 通過通訊端口與一臺新增的計算機(16)相連。
專利摘要一種自動光度滴定儀，是由吸液滴定裝置、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、滴定暗室、溶液攪拌裝置、輸入與輸出裝置和計算機組成，其中數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)是由固定在滴定暗室上的滴定池基座壁中間部位的發(fā)光元件、感光元件所組成的直透式光學(xué)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理裝置構(gòu)成，同時每組直透式光學(xué)采集系統(tǒng)要單獨與數(shù)據(jù)采集與處理裝置的端口電連接。而且該數(shù)據(jù)采集與處理裝置還要分別與吸液滴定裝置中的可控計量泵、溶液攪拌裝置中的電機、以及輸入與輸出裝置中的鍵盤、顯示屏、打印機分別進行電連接。該自動光度滴定儀能做到自動完成終點判定，自動計算加入的溶液質(zhì)量，自動變換加入溶液的速度，自動分析和打印測試結(jié)果，具有檢測準(zhǔn)確、自動化程度高、操作簡單方便、一機多能等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/79GK201594076SQ20092024356
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者岳寰, 張華昌, 柯淋, 毛根武, 石恒, 肖紅, 董德良, 郭道林 申請人:國家糧食儲備局成都糧食儲藏科學(xué)研究所