本實用新型涉及教學(xué)用具,更具體地說是指應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀。
背景技術(shù):
滴定儀除可進行電位滴定法,包括酸堿滴定,氧化還原滴定,沉淀滴定,絡(luò)合滴定和非水滴定外,也可進行恒pH測量。通過選件可進行光度滴定,極化滴定,容量法卡氏水分滴定和表面活性劑滴定,等滴定分析方法。自動滴定儀與全自動多樣品轉(zhuǎn)換器聯(lián)機使用時,不僅能高效實現(xiàn)大量樣品的自動化測量,還能提高分析的重復(fù)性,可靠性,操作簡單,省時省力。適用于品質(zhì)控制,檢查,分析,研究,開發(fā)等各方面。
傳統(tǒng)的教學(xué)滴定裝置為滴定管加鐵架臺的裝置,其缺陷在于:需要手工清洗;玻璃材質(zhì)易損壞;在實際教學(xué)過程中,學(xué)生大都為初次接觸,容易產(chǎn)生教學(xué)事故或損壞教學(xué)設(shè)備。目前市面上也有全自動滴定儀,但儀器體積大,價格昂貴,不便于科研院校大量配置,更不便于攜帶,不便于現(xiàn)場實驗教學(xué);管路多,清洗困難;另外,還有一些儀器是采用電位滴定法,需要配備電極,儀器維護難度大,不適用于教學(xué)。同時在教學(xué)的層面看,普通學(xué)生對于這種大型全自動,而且維護價值很高的儀器,沒有達到教學(xué)的目的,反之,本來理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)變成了學(xué)習儀器使用。
采用“滴定”“教學(xué)”作為關(guān)鍵詞,搜到43篇相關(guān)專利,其中,中國專利申請?zhí)?01420783759.7公開了一種新型的教學(xué)實驗用滴定管,包括管體和滴定管頭;所述管體上端設(shè)有漏斗形上端口,管體的管壁上設(shè)有刻度 線,管體下端設(shè)有外磨口,外磨口上設(shè)有第一通氣孔,管體下部和外磨口上端的連接處設(shè)有延邊槽,延邊槽上設(shè)有滑軌和卡口,磨口底部連接偏心漏嘴;所述滴定管頭包括與管體的磨口相配合的套管部和錐形滴嘴部,套管部上部設(shè)有內(nèi)磨口,底部設(shè)有漏芯,所述套管部上設(shè)有與第一通氣孔相對應(yīng)位置的第二通氣孔,套管部外壁設(shè)有手柄,套管部上沿設(shè)有與管體的卡口及滑軌相配合的卡滑塊。中國專利申請?zhí)枺?01520132417.3公開了一種滴定管,由注射器、帶玻璃珠的刻度管、不帶玻璃珠的刻度管組成,注射器由活塞桿和注射器活塞組成,不帶玻璃珠的刻度管與帶玻璃珠的刻度管通過連接管密封連接,連接管上與帶玻璃珠的刻度管連接的部位設(shè)置不帶玻璃珠刻度管閥門,帶玻璃珠的刻度管上與連接管連接的部位設(shè)置帶玻璃珠的刻度管閥門,玻璃珠位于帶玻璃珠的刻度管的調(diào)液活塞上部,不帶玻璃珠的刻度管的外壁套有帶俯視鋼絲、平視鋼絲和仰視鋼絲的鋼絲環(huán),鋼絲環(huán)沿刻度管上下滑動,并且具有去固定作用的螺桿。
無論是傳統(tǒng)的滴定裝置,還是全自動的大型滴定裝置,無法達到引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習理論知識的目的,更不方便與老師在實際教學(xué)實驗中的理論與實踐結(jié)合。因此有必要設(shè)計一種應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,實現(xiàn)將理論與實踐結(jié)合且結(jié)構(gòu)簡單。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,包括機殼,所述機殼連接有提供輸液動力的蠕動泵,所述機殼內(nèi)設(shè)有 容腔,所述容腔內(nèi)設(shè)有接收指令且控制儀器的運行的控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有滴定曲線,所述機殼的上端設(shè)有顯示操作過程和檢測結(jié)果的顯示屏,所述機殼的側(cè)端設(shè)有高度可調(diào)且可拆卸的支架,所述蠕動泵的輸出端連接有可拆卸的泵管,所述泵管的上端連接在所述支架上,所述顯示屏以及所述蠕動泵分別與所述控制系統(tǒng)電性連接。
其進一步技術(shù)方案為:所述支架包括豎直桿以及水平桿,所述豎直桿的下端通過固定螺釘連接在所述機殼上,所述豎直桿的上端與所述水平桿的內(nèi)端轉(zhuǎn)動連接,所述水平桿的外端空置,且所述泵管連接在所述水平桿的外端。
其進一步技術(shù)方案為:所述豎直桿的下端朝下延伸,插設(shè)在所述機殼的容腔內(nèi),且所述豎直桿的下端連接有鐵扣,所述鐵扣與所述固定螺釘連接。
其進一步技術(shù)方案為:所述水平桿的外端設(shè)有滴定孔,所述滴定孔的下端連接有豎直朝下布置的凸柱,所述泵管的外端穿過所述滴定孔,嵌入在所述凸柱內(nèi)。
其進一步技術(shù)方案為:所述應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀還包括可拆卸的溫度探頭,所述溫度探頭的內(nèi)端連接在所述機殼上,外端空置,所述溫度探頭與所述控制系統(tǒng)電性連接。
其進一步技術(shù)方案為:所述機殼上設(shè)有提供客戶操作界面的操作面板,所述操作面板上設(shè)有若干個按鈕。
其進一步技術(shù)方案為:所述顯示屏沿自上而下的方向朝前傾斜布置在所述機殼的上端。
其進一步技術(shù)方案為:所述控制系統(tǒng)包括提供電能的電源、主控電路、 顯示控制電路、蠕動泵控制電路以及存儲電路;所述主控電路內(nèi)設(shè)有所述滴定曲線;所述電源、所述顯示控制電路、所述蠕動泵控制電路以及所述存儲電路分別與所述主控電路電性連接,所述顯示屏與所述顯示控制電路電性連接,所述蠕動泵與所述蠕動泵控制電路電性連接,所述溫度探頭與所述主控電路電性連接。
其進一步技術(shù)方案為:所述蠕動泵控制電路包括電路板、輸入驅(qū)動電壓的電源電壓VBAT、提供控制電壓的數(shù)字電壓DVDD、輸入控制信號的控制信號STM_XX以及用于控制滴定速度的電機接口J4,電機接口J4與蠕動泵連接,且電源電壓VBAT、數(shù)字電壓DVDD、控制信號STM_XX以及電機接口J4分別與所述電路板電性連接。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本實用新型的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,通過在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置滴定曲線,并且在滴定過程中從顯示屏上實時顯示,在滴定教學(xué)中更加形象的表現(xiàn)出滴定過程,支架可以拆卸,也可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)高度,整個儀器輕巧,結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單,結(jié)實耐用,成本低。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
附圖說明
圖1為本實用新型具體實施例提供的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型具體實施例提供的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀的滴定曲線示意圖;
圖3為本實用新型具體實施例提供的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀的控制原理 框圖;
圖4為本實用新型具體實施例提供的蠕動泵控制電路的電路框圖;
圖5為本實用新型具體實施例提供的電源的電路框圖;
圖6為本實用新型具體實施例提供的主控電路的電路框圖;
圖7為本實用新型具體實施例提供的存儲電路的電路框圖;
圖8為本實用新型具體實施例提供的顯示控制電路的電路框圖。
附圖標記
10 機殼 11 顯示屏
20 豎直桿 30 水平桿
40 滴定孔 50 凸柱
60 溫度探頭 70 固定螺釘
80 操作面板 90 按鈕
91 蠕動泵 92 主控電路
93 電源 94 蠕動泵控制電路
95 顯示控制電路 96 存儲電路
具體實施方式
為了更充分理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進一步介紹和說明,但不局限于此。
如圖1~8所示的具體實施例,本實施例提供的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,可以運用在滴定實驗的教學(xué)過程中,實現(xiàn)將理論與實踐結(jié)合的教學(xué)方式。
應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,包括機殼10,該機殼10可以呈任何形狀,比如方形或圓形等,具體形狀視具體情況而定。機殼10連接有提供輸液動力的 蠕動泵91,機殼10內(nèi)設(shè)有容腔,容腔內(nèi)設(shè)有接收指令且控制儀器的運行的控制系統(tǒng),機殼10的上端設(shè)有顯示操作過程和檢測結(jié)果的顯示屏11,并且,機殼10的側(cè)端設(shè)有高度可調(diào)且可拆卸的支架,蠕動泵91的輸出端連接有可拆卸的泵管,該泵管的上端連接在支架上,調(diào)節(jié)支架的高度,即可調(diào)整滴定高度,方便操作。
另外,控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有滴定曲線(圖中未標出),顯示屏11以及蠕動泵91分別與控制系統(tǒng)電性連接,這樣,內(nèi)置滴定曲線能使儀器在教學(xué)過程中更加形象的表現(xiàn)出滴定過程,降低了老師在理論與實踐教學(xué)中的工作量。
上述的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀,通過在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置滴定曲線,并且在滴定過程中從顯示屏11上實時顯示,在滴定教學(xué)中更加形象的表現(xiàn)出滴定過程,支架可以拆卸,也可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)高度,整個儀器輕巧,結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單,結(jié)實耐用,成本低。
上述的支架包括豎直桿20以及水平桿30,豎直桿20的下端通過固定螺釘70連接在機殼10上,豎直桿20的上端與水平桿30的內(nèi)端轉(zhuǎn)動連接,這樣,水平桿30可以其內(nèi)端為轉(zhuǎn)動支點,轉(zhuǎn)動調(diào)整滴定的方向;水平桿30的外端空置,且泵管連接在水平桿30的外端。
豎直桿20的下端朝下延伸,插設(shè)在機殼10容腔內(nèi),且豎直桿20的下端連接有鐵扣,鐵扣與固定螺釘70連接,從而實現(xiàn)豎直桿20與機殼10的連接,需要調(diào)節(jié)豎直桿20的高度時,只需要擰開固定螺釘70,朝上或者朝下移動豎直桿20,此過程中,鐵扣不動,調(diào)節(jié)到適宜位置后,鎖緊固定螺釘70,將豎直桿20固定。
水平桿30的外端設(shè)有滴定孔40,滴定孔40的下端連接有豎直朝下布置的凸柱50,泵管的外端穿過滴定孔40,嵌入在凸柱50內(nèi);這樣,可以達到 將泵管固定的效果,并且,凸柱50的豎直布置使得泵管輸出的液體也朝下豎直滴定。
在本實施例中,上述的應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀還包括可拆卸的溫度探頭60,溫度探頭60的內(nèi)端連接在機殼10上,外端空置,溫度探頭60與控制系統(tǒng)電性連接,溫度探頭60在校準過程中自動識別當前液體溫度,反饋到控制板,提高校準精度。當不需要使用到溫度探頭60時,可以將其拆下后,手動輸入溫度。
機殼10上設(shè)有提供客戶操作界面的操作面板80,該操作面板80上設(shè)有若干個按鈕90,使得整個滴定儀具有輸入功能,可在不接溫度探頭60時手動輸入溫度,操作方便。
在本實施例中,為了便于老師和學(xué)生觀看實現(xiàn)數(shù)據(jù),顯示屏11沿自上而下的方向朝前傾斜布置在機殼10的上端。
更進一步的,參照圖4以及圖8,上述的控制系統(tǒng)包括提供電能的電源93、主控電路92、顯示控制電路95、蠕動泵控制電路94以及存儲電路96;其中,主控電路92是整個控制系統(tǒng)的主控部分,用于接收和發(fā)出各種指令控制整個系統(tǒng)的運行,且內(nèi)設(shè)有上述的滴定曲線;顯示控制電路95用于接收主控電路92的指令,并控制顯示屏11顯示相應(yīng)的信息;蠕動泵控制電路94用于接收主控電路92的指令,并控制蠕動泵91的輸液;存儲電路96由主控電路92控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲以及讀取,使得整個滴定儀具有數(shù)據(jù)存儲功能,可存儲兩千組數(shù)據(jù),包括編號,體積,時間,化學(xué)計量點,關(guān)鍵點;電源93、顯示控制電路95、蠕動泵控制電路94以及存儲電路96分別與主控電路92電性連接,顯示屏11與所述顯示控制電路95電性連接,蠕動泵91與蠕動泵控制電路94電性連接,溫度探頭60與主控電路92電性連接。
更進一步的,蠕動泵控制電路94包括電路板、輸入驅(qū)動電壓的電源電壓VBAT、提供控制電壓的數(shù)字電壓DVDD、輸入控制信號的控制信號STM_XX以及用于控制滴定速度的電機接口J4,電源電壓VBAT、數(shù)字電壓DVDD、控制信號STM_XX以及電機接口J4分別與電路板電性連接,STM_XX用于控制輸出的速度、方向等參數(shù)。R14、R19共同決定輸出的電流,既驅(qū)動功率,J4外接蠕動泵91,控制滴定速度。
J6輸入電能后,經(jīng)過整流以及濾波處理后,一部分經(jīng)過DVDD輸出數(shù)字電源,供給主控電路92、顯示控制電路95以及存儲電路96所用,分別與主控電路92、顯示控制電路95以及存儲電路96上的DVDD連接,另外一部分經(jīng)過VBAT輸出給蠕動泵控制電路94所用;主控電路92上的STM部分作為控制輸出,用于與蠕動泵控制電路94連接,控制蠕動泵芯片;J7連接溫度探頭,作為溫度輸入,IOB是指示功能的控制輸出端,SPI部分作為總線,與存儲電路96連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲控制;主控電路92的S部分為按鍵信號,外界可通過按鍵方式給主控電路92提供信號,Q5、Q6用于控制指示燈,另外LCM主要為顯示屏提供控制信號;而顯示控制電路95還包括控制三極管的亮滅;蠕動泵控制電路上的STM主要為蠕動泵內(nèi)部步進電機的時序、方向以及開關(guān)的控制信號,該控制信號經(jīng)過蠕動泵芯片后輸出,控制蠕動泵內(nèi)部步進電機的運作,從而達到控制滴定速率等多個參數(shù),實現(xiàn)滴定的可調(diào)性。
在本實施例中,上述的機殼10呈方形狀布置,且機殼10的棱角呈圓弧狀布置,即機殼10的棱角經(jīng)過倒角處理,由于方形儀器使用者容易碰傷刮傷,棱角倒角,不容易刮傷碰傷使用者,顯示人性化凸起,且機殼10的材質(zhì)為金屬;金屬材質(zhì)外殼,儀器結(jié)實耐用。
于其他實施例,上述的機殼10可以呈多邊形狀布置,并不局限于本實 施例提供的方形狀布置。
于其他實施例,上述的機殼10的材質(zhì)可以為塑料等,并不局限于本實施例提供的金屬材質(zhì)。
上述的蠕動泵91內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有兩個滾輪;相比較于四個滾輪的蠕動泵91,本實施例通過減少蠕動泵91轉(zhuǎn)子的滾輪,滾輪對泵管的擠壓較小,解決了輸液過程中產(chǎn)生氣泡的問題。
該應(yīng)用于教學(xué)的滴定儀的操作方法具體如下:
步驟1.開機,顯示屏11上顯示提示信息,點擊確定后,滴定儀自行維護泵管;
步驟2.進行校準,點擊顯示屏11上的菜單,點擊校準按鍵后,進行滴定儀的校準;
步驟3.進行滴定實驗;
步驟4.滴定實驗完成后,點擊顯示屏11的完成按鍵。
具體地,上述的步驟3,先點擊顯示屏11上的設(shè)置菜單,依照提示設(shè)定滴定參數(shù),形成內(nèi)置滴定曲線,在滴定的過程中,顯示屏11根據(jù)滴定的實時顯示滴定曲線。
更進一步的,滴定參數(shù)包括滴定速度,滴定方向,滴定顏色、滴定體積等參數(shù)。
上述僅以實施例來進一步說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容,以便于讀者更容易理解,但不代表本實用新型的實施方式僅限于此,任何依本實用新型所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造,均受本實用新型的保護。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。