化学实验过滤漏斗用带振动器的铁圈铁架的制作方法

本实用新型涉及一种化学实验中的过滤方法，尤其涉及一种化学实验中的过滤漏斗用的铁圈铁架。
背景技术：
：众所周知，常用化学实验铁架台其中的铁圈铁架是没有振动功能的，然而，这种设计存在以下问题和缺点：在过滤带沉淀物的溶液时速度慢，等待的时间长，影响实验效率。技术实现要素：为了解决上述问题，本实用新型提供了一种化学实验过滤漏斗用带振动器的铁圈铁架，其目的在于，提供一种在过滤带沉淀物溶液时，简洁、快速、节省时间的过滤方法。为实现上述目的，本实用新型提供的化学实验过滤漏斗用带振动器的铁圈铁架是这样实现的：在铁架靠近铁圈1厘米处，安装一个振动器，通过控制器对其进行控制。在本发明的另一个方面中，在于铁架台的组装时，将铁圈铁架带振动器的一边朝下。这样在安放过滤漏斗时不会与振动器发生干涉。由于本实用新型采用在铁圈铁架上安装振动器，对过滤漏斗进行振动，从而可以成倍提高化学实验中带沉淀物溶液过滤的效率。例如：在进行依据《国家职业标准化学检验工》（中级）编制的《用沉淀滴定法测定肥皂中氯化物的含量》实验时，其实验方法是：称取肥皂样品约5克置于100ml高型烧杯中，精确0.01克，用50ml热水溶解后，将此溶液定量地转移至200ml单刻度容量瓶中，加入5ml硝酸及25.0ml，0.1mol/l的硝酸银标准滴定液，将单刻度容量瓶置于沸水浴中，直至脂肪酸完全分离且生成的氯化银已大量聚集，然后用自来水冷却容量瓶及内容物至室温，并以水稀释至刻度，摇匀，用玻璃漏斗内衬干燥快速定性滤纸折叠过滤，不开振动器以正常速度全部过滤完200ml溶液需用时36分钟。启动振动器以慢速振动频率振动，全部过滤完200ml溶液用时18分钟。用中速振动频率振动，全部过滤完200ml溶液用时11分钟。用快速振动频率振动，全部过滤完200ml溶液用时5分钟。结论：化学实验中过滤带沉淀物的溶液时，使用带振动器的铁圈铁架可以明显节约过滤时间，提高化学实验效率。附图说明图1为本实用新型一些实施例提供的一种化学实验过滤漏斗用带振动器的铁圈铁架的电源电路图；图2为本实用新型一些实施例提供的一种化学实验过滤漏斗用带振动器的铁圈铁架的结构图；t：变压器，vd1~vd4：二极管桥式整流，c1~c3:电容，r1~r3：电阻，k790：场效应管，tl431：可调式精密稳压源，9013：三极管，rp：电位器，m：12v直流电机；a1、烧杯；a2、玻璃棒；a3、漏斗；a4、铁圈铁架；a5、烧杯；a6、铁架台；a7、振动电机；a8、第一电线；a9、控制器；a10、第二电线；a11、电源。以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。附图是本实用新型在进行化学实验过滤带沉淀物溶液时的装置图；具体实施方式如图所示，本实用新型的优选实施方式是：将安装固定在小铁管内的振动器焊接在铁圈铁架上，是这样实现的：在铁架靠近铁圈1厘米处，用砂轮机打磨出一个深：0.25厘米，长2.5厘米，宽：0.5厘米的小凹槽。在凹槽内用电焊机焊接一个外径：0.5厘米，内经：0.4厘米的小铁管。先焊接小铁管，再安装振动电机。避免焊接时温度过高，或时间过长，对振动电机绝缘造成损害。管内安装固定一个额定功率：0.6w，额定电压：12v，额定电流：0.2a，额定转速：5000rpm的有刷直流微型振动电机，电机轴上带一个不对称凸轮。将小铁管的两端用塑料盖封死，其中一端留一小孔将振动电机的电源线引出。电源线长1.5米，在电源线中间，0.75米处连接控制器。本实用新型的工作原理与工作过程如下：微型振动电机产生的振动通过铁圈铁架传导给过滤漏斗，使漏斗滤纸上的沉淀物加快向漏斗底部集中，使有效过滤面积加大，从而加快过滤速度。振动电机属于有刷直流电机，电机轴上带一个不对称凸轮，凸轮的重心和电机轴的轴心不重合。使电机在旋转时处于不断失去平衡的状态，由于惯性作用引起震动。通过控制器可以控制振动电机的启动、停止，以及电流的大小，可以无级调整振动电机的振动频率。微型振动电机工作原理：当电流通过位于磁场中的线圈时，在磁场力的作用下，线圈带动电机轴旋转，轴上不对称的凸轮跟着一起转动，产生“离心力”，在惯性的作用下产生振动。振动力的大小和不对称凸轮的半径、重量及电机轴的旋转速度成正比。影响振动电机正常工作的因素有，电机内阻：电机接电端子间的阻值；启动电流：电机启动时回路中的电流值；负载电流：电机在额定电压下的转动时的电流值；电机转速：电机在额定电压下的转动时的转速；启动电压：电机能够启动的最低电压。振动电机在其标称的额定电压下工作时综合性能优良，因此要求充电器能够提供的工作电压尽量接近额定电压设计。给电机供电的控制模块应考虑其输出阻抗尽量小，防止负载时输出电压大幅度下降，影响振感。接通交流电源220v，经变压器t输出12v交流电。该电路接通交流电源220v，经变压器t输出12v交流电。该电路由于采用单结晶体管触发电路，热稳定性较好，有一定的抗干扰能力，脉冲前沿陡，输出功率较小，脉冲宽度也较窄，只能手动调节电位器rp，移相范围小于180o，一般为150o。主电路（见说明书附图一）采用单个晶闸管的单相桥式可控整流电路，电路的负载是一个12v的微型振动电机，它与晶闸管串接。单结晶体管触发电路的电源是由桥式整流电路输出，经稳压管电路削波后得到的梯形波电压。晶闸管控制极触发脉冲的形成过程如下：梯形波电压经rp、r4对电容c1充电，加在单结晶体管vu的发射极e上，当c1两端电压上升到单结晶体管峰值电压时，发射极e和集极b1之间的电压高于单结晶体管vu峰值电压，单结晶体管触发导通，单结晶体管由截止变为导通，此时电容c1对r3迅速放电，放电电流在r3上产生一个尖顶脉冲，随着c1的放电，当c1两端电压降至单结晶体管谷底电压时，单结晶体管重新截止，电容c1又重新充电，重复上述过程，在r3两端就输出一组尖顶脉冲（在一个梯形波电压周期内，脉冲产生的个数由电容c1充/放电的次数决定）。在周期性梯形波电压的连续作用下上述过程反复进行。脉冲的同步：当梯形波电压过零时，电容c1两端电压也降为零，因此电容c1每次连续充/放电的起始点也就是主电路电压过零点，这样就保证了输出电压的频率和电源频率同步。在一个梯形波电压的作用下，单结晶体管触发电路产生的第一个脉冲，通过二极管vd5加在晶闸管v的门极g上，高于门极触发电压ugt，能使晶闸管触发导通，电流由晶闸管v的阳极a流向阴极k，加在直流电动机上，后面的脉冲通常是无用的。由于晶闸管导通的时刻只取决于阳极电压为正半周时，加到控制极第一个触发脉冲的时刻，因此，电容c1充/放电过程越快，第一个触发脉冲出现的时刻越早，晶闸管的导通角也就越大，整流输出的平均电压也就越高；反之，如电容c1充放电过程越慢，第一个触发脉冲出现的时刻越迟，整流输出的平均电压也就越低。由此，只要改变电位器rp的大小就可以改变电容c1的充电速度，也就改变了第一个触发脉冲出现的时刻，这就起到了脉冲移相的目的，得以调节晶闸管v的导通角，从而改变了输出直流电压，即电动机两端电压的大小，实现对电动机的平滑调速。r5、c2为阻容过电压保护电路。电阻r1、稳压管vs构成稳压电路，稳压电路确保触发脉冲的稳定，能使电动机平稳运转。vd6可为电动机续流。控制电路的调试：在控制电路接上电源后，先用示波器观察稳压管vs两端的电压波形，应为梯形波；再观察电容器c两端的电压波形，应为锯齿波；最后调节电位器rp，锯齿波的频率应均匀地变化。主电路的调试：用调压器给主电路加8~10v的低电压，用示波器观察晶闸管阳、阴极之间的电压波形。波形上有一部分是一条平线，它是晶闸管的导通部分；调节电位器rp，波形中平线的长度随之变化，表示晶闸管导通角可调，电路工作正常。否则要检查原因，排除故障后，重新调试。待检查无误后，给主电路加上工作电压，微型振动电机正常工作。调节rp，当增大rp时，微型振动电机运转变慢；当减小rp时，微型振动电机运转变快，说明电路工作正常。晶闸管可控整流电路图元件的型号及规格序号电气符号名称型号与规格件数1vd1~vd4二极管2cz83c42vd5二极管zcp1213vd6二极管2cz83c14v晶闸管3ct115vu单结晶体管bt33816vs稳压管2cw5817c1电容0.1uf、63v18c2电容4uf、19r1、r3电阻150ω、210r2电阻510ω、1/4w111r4电阻2kω、112r5电阻50ω、113rp电位器100kω、1w114t变压器220v/12v115fu熔断器b×a116m振动电动机10v、1当前第1页1 2 3