专利名称：一种自动光度滴定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用光度法判断滴定终点和可控计量泵进行计量的自动滴定分析装置。它适用粮油检验、食品检验、化学分析等领域中根据滴定溶液吸光度的变化来 判断滴定终点的滴定反应的自动测控装置。
背景技术：
在化学分析中有许多基于颜色变化的滴定，过去这种滴定反应终点的判定常常依 靠人的肉眼观察来确定。由于滴定体系的特殊性和操作者个体对颜色的灵敏程度的差异必 定会造成测试结果的差异。因此人们根据滴定溶液的特性发明了多种滴定仪，比如基于以 电位变化或电导率变化为基础的电位测定仪；基于以溶液图像颜色变化为基础的图像分析 测定仪；以及基于以滴定溶液吸光度变化为基础的光度滴定仪。例如中国专利CN2705791 公开了一种粮食脂肪酸值测定仪，该测定仪由自动滴定管、储液瓶、电磁阀、测量暗室、发光 二极管、光电二极管、传动的电磁搅拌系统和PC微处理系统等部分组成。它是通过一对发 光二极管和光电二极管所构成的一个直透式光学传感器来检测滴定溶液吸光度的变化，以 此来判断滴定终点并控制电磁阀的开启和关闭，实现测试脂肪值所使用的标准溶液值，但 这种滴定仪都需要人工读取滴定溶液的加入量，需要人为计算最终测试结果，不能控制并 变换所加入滴定液的速度和自动计量所加入的标准溶液。
发明内容本实用新型的目的是针对现有光度滴定仪的功能单一、不能自动计量，不能改变 滴定速度、不能自动计算结果等不足，而提供一种能自动完成终点判定，自动计算所加入的 溶液质量，自动变换加入溶液的速度，自动分析和打印测试结果，且能分别检测多项指标的 自动光度滴定仪。本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的，该滴定仪包含有由滴定池基 座、设置在滴定池基座内的透明均质的滴定杯和封盖在滴定池基座上方的带孔的滴定池盖 组成的滴定暗室；还包含有由标准溶液贮瓶、输液管、可控计量泵、滴定头相互串联而构成 的吸液滴定装置；还包含有由电机、磁力旋转块、搅拌块组成的溶液搅拌装置。其创新之处 是在滴定池基座周壁的中间部位，相互对称地设置有由发光元件和感光元件所组成的直透 式光学采集系统一组或一组以上。另外还新增设有数据采集和处理装置、输入键盘、显示 屏、打印机，并且每一组由发光元件和感光元件所组成的直透式光学采集系统都要单独与 数据采集与处理装置的端口进行电连接。同时吸液滴定装置中的可控计量泵要通过通讯端 口与数据采集与处理装置的输入端进行电连接；溶液搅拌装置中的电机要与数据采集与处 理装置的串口进行电连接；而输入键盘、显示屏、打印机分别通过各自的端口与数据采集与 处理装置进行电连接。本实用新型技术措施中所用的发光元件可以是发光二极管或其它稳定发光的光 源，所用的感光元件可以为光敏电阻或光电池。[0006]本实用新型技术措施中所使用的可控计量泵可为蠕动或柱塞泵。本实用新型中的数据采集与处理装置还可以通过通讯端口与一台另外新增设的计算机相连，这样该滴定仪就可以根据这台计算机的相关指令进行相应的操作。本实用新型相比现有技术的有益效果是该滴定仪由于采用可控计量泵与滴定时 间相结合的方式，就可以方便实现滴定标准溶液的有效精确自动计量，同时还可以根据滴 定液光度的变化控制滴定速度，从而提高了滴定的准确性，因此该滴定仪具有检测准确、自 动化程度高，操作简单方便的优点。同时由于采用多组独立的光学采集系统，可实现多种滴 定测试，扩大实验应用范围，能实现一机多用的目的。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为光学采集系统的结构示意图。图号说明标准溶液贮瓶1 输液管2可控计量泵3滴定池盖4 滴定池基座5滴定头6发光元件7 感光元件8搅拌块9磁力旋转块10 电机11滴定杯12数据采集与处理装置13 键盘14打印机15计算机16 显示屏17发光元件一 7-1发光元件二 7-2 感光元件一 8-1感光元件二 8-具体实施方式
本实用新型下面结合实施例和附图作进一步详述如图1所示，本实用新型所指 的自动光度滴定仪由吸液滴定装置、数据采集与处理系统、滴定暗室、溶液搅拌装置、输入 与输出装置和计算机16所组成。其中吸液滴定装置由标准溶液贮瓶1、输液管2、可控计量 泵3、滴定头6相互串联构成一个完整的滴定通路。并且可控计量泵3要与数据采集与处理 装置13的端口进行电连接，由数据采集与处理装置13根据指令来改变可控计量泵3的转 速或行程，从而达到改变滴定速度的目的；数据采集与处理系统由成对的对称布置固定在 滴定池基座5的座壁中间部位的发光元件7、感光元件8所组成的一组或多组直透式光学 采集系统和数据采集与处理装置13构成，每组直透式光采采集系统是单独与数据采集与 处理装置13的端口进行电连接，要向数据采集与处理装置13传送滴定杯12中溶液吸光度 的电信号，供其进行分析处理；滴定暗室由滴定池基座5、滴定杯12和带孔的滴定池盖4组 成，滴定杯12放置在滴定池基座5内，滴定池盖4封盖在滴定池基座5的上方。滴定池盖 4上有滴定孔，方便滴定头6滴出的溶液滴入滴定杯内；溶液搅拌装置由电机11、磁力旋转 块10和搅拌块9组成，其中电机11要与数据采集与处理装置13的串口进行电连接，由数 据采集与处理装置13控制其电机11的旋转速度，以此来控制搅拌块10在滴定杯12中的 旋转速度；输入与输出装置包括了键盘14、显示屏17、打印机15，它们都要分别与数据采集 与处理装置13进行电连接，以便它们进行相关数据和信息的输入以及最终结果和报表的 输出处理。数据采集与处理装置还可以与一台计算机16相连，于是该滴定仪就可以根据计算机16的相关指令进行相应的操作，进行所需的数据交换。 该滴定仪在工作时，先进行系统的初始化，对各电器元器件进行预热及复位处理， 再由用户通过输入装置即键盘或触摸屏选取测试的内容及输入相关的原始数据信息，然后 系统根据选取的测试内容选取光学采集系统中的一组发光元件和感光元件作为信号采集 端，控制搅拌电机以初始速度旋转，使滴定杯中的搅拌块旋转，逐渐混均滴定杯中的溶液， 同时控制可控计量泵按系统设定的速度从标准溶液贮瓶通过输液管和滴定头向滴定杯中 滴入标准溶液，并开始记录可控计量泵的工作时间。在向滴定杯中逐渐加入标准溶液过程 中，发光元件不断发出的光信号，由于通过滴定杯和溶液的光信号会随着溶液颜色的变化 而发生变化，感光元件所接收和产生的电信号也随之发生变化，当数据采集与处理装置从 该端口中读数相关数据并与系统所设定的终点判定模式上比对时，根据变化量系统会控制 可控计量泵的速度或量程，以及搅拌电机的速度。通过这种改变滴定速度和搅拌速度的模 式可以使滴定仪操作的形式更趋于人的操作形式，使采样更稳定，最终测试结果更准确、可 靠。当到达滴定终点时系统通过计算各段滴定速度与所用时间便可以计算出所用标准溶液 的质量，并根据开始输入的相关数据计算最终的测试结果，最后通过串口联接的打印机按 系统设置的报表打印测试结果报告。
权利要求一种自动光度滴定仪，包含有由滴定池基座(5)、设置在滴定池基座(5)内的透明均质的滴定杯(12)和封盖在滴定池基座(5)上方的带孔的滴定池盖(4)组成的滴定暗室，还包含有标准溶液贮瓶(1)、输液管(2)、可控计量泵(3)、滴定头(6)相互串联而构成的吸液滴定装置，还包含有由电机(11)、磁力旋转块(10)、搅拌块(9)组成的溶液搅拌装置，其特征是滴定池基座(5)周壁的中间部位，相互对称地设置有一组或一组以上由发光元件(7)和感光元件(8)所组成的直透式光学系统，另外还新增设有数据采集和处理装置(13)、输入键盘(14)、显示屏(17)、打印机(15)，并且每一组由发光元件(7)和感光元件(8)所组成的直透式光学采集系统都要单独与数据采集与处理装置(13)的端口进行电连接，同时吸液滴定装置中的可控计量泵(3)要通过通讯端口与数据采集与处理装置(13)的输入端进行电连接，溶液搅拌装置中的电机(11)要与数据采集与处理装置(13)的串口进行电连接，而输入键盘(14)、显示屏(17)、打印机(15)分别通过各自的端口与数据采集与处理装置(13)进行电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动光度滴定仪，其特征是所用的发光元件(7)是发光 二极管或其它稳定光源，所用的感光元件(8)为光敏电阻或光电池。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动光度滴定仪，其特征是所用的可控计量泵(3) 为蠕动泵或柱塞泵。
4.根据权利要求1或2所述的一种自动光度滴定仪，其特征是数据采集与处理装置 (13)能通过通讯端口与一台新增的计算机(16)相连。
5.根据权利要求3所述的一种自动光度滴定仪，其特征是数据采集与处理装置(13)能 通过通讯端口与一台新增的计算机(16)相连。
专利摘要一种自动光度滴定仪，是由吸液滴定装置、数据采集与处理系统、滴定暗室、溶液搅拌装置、输入与输出装置和计算机组成，其中数据采集与处理系统是由固定在滴定暗室上的滴定池基座壁中间部位的发光元件、感光元件所组成的直透式光学采集系统和数据采集与处理装置构成，同时每组直透式光学采集系统要单独与数据采集与处理装置的端口电连接。而且该数据采集与处理装置还要分别与吸液滴定装置中的可控计量泵、溶液搅拌装置中的电机、以及输入与输出装置中的键盘、显示屏、打印机分别进行电连接。该自动光度滴定仪能做到自动完成终点判定，自动计算加入的溶液质量，自动变换加入溶液的速度，自动分析和打印测试结果，具有检测准确、自动化程度高、操作简单方便、一机多能等优点。
文档编号G01N21/79GK201594076SQ20092024356
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者岳寰, 张华昌, 柯淋, 毛根武, 石恒, 肖红, 董德良, 郭道林 申请人:国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所