应用于教学的滴定仪的制作方法

本实用新型涉及教学用具，更具体地说是指应用于教学的滴定仪。

背景技术：

滴定仪除可进行电位滴定法，包括酸碱滴定，氧化还原滴定，沉淀滴定，络合滴定和非水滴定外，也可进行恒pH测量。通过选件可进行光度滴定，极化滴定，容量法卡氏水分滴定和表面活性剂滴定，等滴定分析方法。自动滴定仪与全自动多样品转换器联机使用时，不仅能高效实现大量样品的自动化测量，还能提高分析的重复性，可靠性，操作简单，省时省力。适用于品质控制，检查，分析，研究，开发等各方面。

传统的教学滴定装置为滴定管加铁架台的装置，其缺陷在于：需要手工清洗；玻璃材质易损坏；在实际教学过程中，学生大都为初次接触，容易产生教学事故或损坏教学设备。目前市面上也有全自动滴定仪，但仪器体积大，价格昂贵，不便于科研院校大量配置，更不便于携带，不便于现场实验教学；管路多，清洗困难；另外，还有一些仪器是采用电位滴定法，需要配备电极，仪器维护难度大，不适用于教学。同时在教学的层面看，普通学生对于这种大型全自动，而且维护价值很高的仪器，没有达到教学的目的，反之，本来理论与实践相结合的教学变成了学习仪器使用。

采用“滴定”“教学”作为关键词，搜到43篇相关专利，其中，中国专利申请号201420783759.7公开了一种新型的教学实验用滴定管，包括管体和滴定管头；所述管体上端设有漏斗形上端口，管体的管壁上设有刻度 线，管体下端设有外磨口，外磨口上设有第一通气孔，管体下部和外磨口上端的连接处设有延边槽，延边槽上设有滑轨和卡口，磨口底部连接偏心漏嘴；所述滴定管头包括与管体的磨口相配合的套管部和锥形滴嘴部，套管部上部设有内磨口，底部设有漏芯，所述套管部上设有与第一通气孔相对应位置的第二通气孔，套管部外壁设有手柄，套管部上沿设有与管体的卡口及滑轨相配合的卡滑块。中国专利申请号：201520132417.3公开了一种滴定管，由注射器、带玻璃珠的刻度管、不带玻璃珠的刻度管组成，注射器由活塞杆和注射器活塞组成，不带玻璃珠的刻度管与带玻璃珠的刻度管通过连接管密封连接，连接管上与带玻璃珠的刻度管连接的部位设置不带玻璃珠刻度管阀门，带玻璃珠的刻度管上与连接管连接的部位设置带玻璃珠的刻度管阀门，玻璃珠位于带玻璃珠的刻度管的调液活塞上部，不带玻璃珠的刻度管的外壁套有带俯视钢丝、平视钢丝和仰视钢丝的钢丝环，钢丝环沿刻度管上下滑动，并且具有去固定作用的螺杆。

无论是传统的滴定装置，还是全自动的大型滴定装置，无法达到引导学生学习理论知识的目的，更不方便与老师在实际教学实验中的理论与实践结合。因此有必要设计一种应用于教学的滴定仪，实现将理论与实践结合且结构简单。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供应用于教学的滴定仪。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：应用于教学的滴定仪，包括机壳，所述机壳连接有提供输液动力的蠕动泵，所述机壳内设有 容腔，所述容腔内设有接收指令且控制仪器的运行的控制系统，所述控制系统内设有滴定曲线，所述机壳的上端设有显示操作过程和检测结果的显示屏，所述机壳的侧端设有高度可调且可拆卸的支架，所述蠕动泵的输出端连接有可拆卸的泵管，所述泵管的上端连接在所述支架上，所述显示屏以及所述蠕动泵分别与所述控制系统电性连接。

其进一步技术方案为：所述支架包括竖直杆以及水平杆，所述竖直杆的下端通过固定螺钉连接在所述机壳上，所述竖直杆的上端与所述水平杆的内端转动连接，所述水平杆的外端空置，且所述泵管连接在所述水平杆的外端。

其进一步技术方案为：所述竖直杆的下端朝下延伸，插设在所述机壳的容腔内，且所述竖直杆的下端连接有铁扣，所述铁扣与所述固定螺钉连接。

其进一步技术方案为：所述水平杆的外端设有滴定孔，所述滴定孔的下端连接有竖直朝下布置的凸柱，所述泵管的外端穿过所述滴定孔，嵌入在所述凸柱内。

其进一步技术方案为：所述应用于教学的滴定仪还包括可拆卸的温度探头，所述温度探头的内端连接在所述机壳上，外端空置，所述温度探头与所述控制系统电性连接。

其进一步技术方案为：所述机壳上设有提供客户操作界面的操作面板，所述操作面板上设有若干个按钮。

其进一步技术方案为：所述显示屏沿自上而下的方向朝前倾斜布置在所述机壳的上端。

其进一步技术方案为：所述控制系统包括提供电能的电源、主控电路、 显示控制电路、蠕动泵控制电路以及存储电路；所述主控电路内设有所述滴定曲线；所述电源、所述显示控制电路、所述蠕动泵控制电路以及所述存储电路分别与所述主控电路电性连接，所述显示屏与所述显示控制电路电性连接，所述蠕动泵与所述蠕动泵控制电路电性连接，所述温度探头与所述主控电路电性连接。

其进一步技术方案为：所述蠕动泵控制电路包括电路板、输入驱动电压的电源电压VBAT、提供控制电压的数字电压DVDD、输入控制信号的控制信号STM_XX以及用于控制滴定速度的电机接口J4，电机接口J4与蠕动泵连接，且电源电压VBAT、数字电压DVDD、控制信号STM_XX以及电机接口J4分别与所述电路板电性连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型的应用于教学的滴定仪，通过在控制系统内设置滴定曲线，并且在滴定过程中从显示屏上实时显示，在滴定教学中更加形象的表现出滴定过程，支架可以拆卸，也可以在一定范围内调节高度，整个仪器轻巧，结构设计简单，结实耐用，成本低。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例提供的应用于教学的滴定仪的立体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例提供的应用于教学的滴定仪的滴定曲线示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的应用于教学的滴定仪的控制原理 框图；

图4为本实用新型具体实施例提供的蠕动泵控制电路的电路框图；

图5为本实用新型具体实施例提供的电源的电路框图；

图6为本实用新型具体实施例提供的主控电路的电路框图；

图7为本实用新型具体实施例提供的存储电路的电路框图；

图8为本实用新型具体实施例提供的显示控制电路的电路框图。

附图标记

10 机壳 11 显示屏

20 竖直杆 30 水平杆

40 滴定孔 50 凸柱

60 温度探头 70 固定螺钉

80 操作面板 90 按钮

91 蠕动泵 92 主控电路

93 电源 94 蠕动泵控制电路

95 显示控制电路 96 存储电路

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～8所示的具体实施例，本实施例提供的应用于教学的滴定仪，可以运用在滴定实验的教学过程中，实现将理论与实践结合的教学方式。

应用于教学的滴定仪，包括机壳10，该机壳10可以呈任何形状，比如方形或圆形等，具体形状视具体情况而定。机壳10连接有提供输液动力的 蠕动泵91，机壳10内设有容腔，容腔内设有接收指令且控制仪器的运行的控制系统，机壳10的上端设有显示操作过程和检测结果的显示屏11，并且，机壳10的侧端设有高度可调且可拆卸的支架，蠕动泵91的输出端连接有可拆卸的泵管，该泵管的上端连接在支架上，调节支架的高度，即可调整滴定高度，方便操作。

另外，控制系统内设有滴定曲线(图中未标出)，显示屏11以及蠕动泵91分别与控制系统电性连接，这样，内置滴定曲线能使仪器在教学过程中更加形象的表现出滴定过程，降低了老师在理论与实践教学中的工作量。

上述的应用于教学的滴定仪，通过在控制系统内设置滴定曲线，并且在滴定过程中从显示屏11上实时显示，在滴定教学中更加形象的表现出滴定过程，支架可以拆卸，也可以在一定范围内调节高度，整个仪器轻巧，结构设计简单，结实耐用，成本低。

上述的支架包括竖直杆20以及水平杆30，竖直杆20的下端通过固定螺钉70连接在机壳10上，竖直杆20的上端与水平杆30的内端转动连接，这样，水平杆30可以其内端为转动支点，转动调整滴定的方向；水平杆30的外端空置，且泵管连接在水平杆30的外端。

竖直杆20的下端朝下延伸，插设在机壳10容腔内，且竖直杆20的下端连接有铁扣，铁扣与固定螺钉70连接，从而实现竖直杆20与机壳10的连接，需要调节竖直杆20的高度时，只需要拧开固定螺钉70，朝上或者朝下移动竖直杆20，此过程中，铁扣不动，调节到适宜位置后，锁紧固定螺钉70，将竖直杆20固定。

水平杆30的外端设有滴定孔40，滴定孔40的下端连接有竖直朝下布置的凸柱50，泵管的外端穿过滴定孔40，嵌入在凸柱50内；这样，可以达到 将泵管固定的效果，并且，凸柱50的竖直布置使得泵管输出的液体也朝下竖直滴定。

在本实施例中，上述的应用于教学的滴定仪还包括可拆卸的温度探头60，温度探头60的内端连接在机壳10上，外端空置，温度探头60与控制系统电性连接，温度探头60在校准过程中自动识别当前液体温度，反馈到控制板，提高校准精度。当不需要使用到温度探头60时，可以将其拆下后，手动输入温度。

机壳10上设有提供客户操作界面的操作面板80，该操作面板80上设有若干个按钮90，使得整个滴定仪具有输入功能，可在不接温度探头60时手动输入温度，操作方便。

在本实施例中，为了便于老师和学生观看实现数据，显示屏11沿自上而下的方向朝前倾斜布置在机壳10的上端。

更进一步的，参照图4以及图8，上述的控制系统包括提供电能的电源93、主控电路92、显示控制电路95、蠕动泵控制电路94以及存储电路96；其中，主控电路92是整个控制系统的主控部分，用于接收和发出各种指令控制整个系统的运行，且内设有上述的滴定曲线；显示控制电路95用于接收主控电路92的指令，并控制显示屏11显示相应的信息；蠕动泵控制电路94用于接收主控电路92的指令，并控制蠕动泵91的输液；存储电路96由主控电路92控制实现数据的存储以及读取，使得整个滴定仪具有数据存储功能，可存储两千组数据，包括编号，体积，时间，化学计量点，关键点；电源93、显示控制电路95、蠕动泵控制电路94以及存储电路96分别与主控电路92电性连接，显示屏11与所述显示控制电路95电性连接，蠕动泵91与蠕动泵控制电路94电性连接，温度探头60与主控电路92电性连接。

更进一步的，蠕动泵控制电路94包括电路板、输入驱动电压的电源电压VBAT、提供控制电压的数字电压DVDD、输入控制信号的控制信号STM_XX以及用于控制滴定速度的电机接口J4，电源电压VBAT、数字电压DVDD、控制信号STM_XX以及电机接口J4分别与电路板电性连接，STM_XX用于控制输出的速度、方向等参数。R14、R19共同决定输出的电流，既驱动功率，J4外接蠕动泵91，控制滴定速度。

J6输入电能后，经过整流以及滤波处理后，一部分经过DVDD输出数字电源，供给主控电路92、显示控制电路95以及存储电路96所用，分别与主控电路92、显示控制电路95以及存储电路96上的DVDD连接，另外一部分经过VBAT输出给蠕动泵控制电路94所用；主控电路92上的STM部分作为控制输出，用于与蠕动泵控制电路94连接，控制蠕动泵芯片；J7连接温度探头，作为温度输入，IOB是指示功能的控制输出端，SPI部分作为总线，与存储电路96连接，实现数据的存储控制；主控电路92的S部分为按键信号，外界可通过按键方式给主控电路92提供信号，Q5、Q6用于控制指示灯，另外LCM主要为显示屏提供控制信号；而显示控制电路95还包括控制三极管的亮灭；蠕动泵控制电路上的STM主要为蠕动泵内部步进电机的时序、方向以及开关的控制信号，该控制信号经过蠕动泵芯片后输出，控制蠕动泵内部步进电机的运作，从而达到控制滴定速率等多个参数，实现滴定的可调性。

在本实施例中，上述的机壳10呈方形状布置，且机壳10的棱角呈圆弧状布置，即机壳10的棱角经过倒角处理，由于方形仪器使用者容易碰伤刮伤，棱角倒角，不容易刮伤碰伤使用者，显示人性化凸起，且机壳10的材质为金属；金属材质外壳，仪器结实耐用。

于其他实施例，上述的机壳10可以呈多边形状布置，并不局限于本实 施例提供的方形状布置。

于其他实施例，上述的机壳10的材质可以为塑料等，并不局限于本实施例提供的金属材质。

上述的蠕动泵91内设有转子，所述转子内设有两个滚轮；相比较于四个滚轮的蠕动泵91，本实施例通过减少蠕动泵91转子的滚轮，滚轮对泵管的挤压较小，解决了输液过程中产生气泡的问题。

该应用于教学的滴定仪的操作方法具体如下：

步骤1.开机，显示屏11上显示提示信息，点击确定后，滴定仪自行维护泵管；

步骤2.进行校准，点击显示屏11上的菜单，点击校准按键后，进行滴定仪的校准；

步骤3.进行滴定实验；

步骤4.滴定实验完成后，点击显示屏11的完成按键。

具体地，上述的步骤3，先点击显示屏11上的设置菜单，依照提示设定滴定参数，形成内置滴定曲线，在滴定的过程中，显示屏11根据滴定的实时显示滴定曲线。

更进一步的，滴定参数包括滴定速度，滴定方向，滴定颜色、滴定体积等参数。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。