一种高中化学实验用pH值自动检测演示设备的制作方法

本实用新型涉及一种自动检测演示设备，尤其涉及一种高中化学实验用pH值自动检测演示设备。

背景技术：

实验是指对已经认定的科学定理和试验结果进行验证性的试验，一些实验的结果往往是已经知道的或者是确定的，进行实验的目的是为了验证结果或找出与结果不同的实验条件，很多时候还是为了教育或培训学员，让学习者通过实验掌握一定的科学知识。同时，实验是一个名词，因此我们常说做实验和进行实验。但实验又不能说全部都是为了证实已知的结果，很多时候也是为了找出新的条件和改变已经不适合的结果，从而具备与试验相同的作用。

氢离子浓度指数测试仪氢离子浓度指数，也称pH值、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。

演示:通过一些方式和工具，将信息传达给他人。是一种信息传达的行为方式。利用实验或实物、工具把事物的过程显示出来的过程，让人认识或理解。

在初三年级的化学书中有pH值检测的实验，这是教师的教学大纲中一个重要的内容，为了增加同学们对化学的学习兴趣，也为了让同学们更加牢记此重要知识点，所以老师在上这节课之前会亲自动手做一下pH值检测的实验，但目前的pH值检测都是需要老师进行演示，学生学习的兴趣比较低，课堂比较乏味，使学生学习效率无法提高，学习热情低，无法提高整体的学习效率，无法给学生带来新颖性，因此亟需研发一种可以提高学生学习效率、增长学生见识的高中化学实验用pH值自动检测演示设备。

技术实现要素：

（1）要解决的技术问题

本实用新型为了克服目前的pH值检测都是需要老师进行演示学生学习的兴趣比较低、课堂比较乏味、使学生学习效率无法提高、学习热情低、无法提高整体的学习效率、无法给学生带来新颖性的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以提高学生学习效率、增长学生见识的高中化学实验用pH值自动检测演示设备。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种高中化学实验用pH值自动检测演示设备，包括有固定架、转轴、第一电机、接触滚轮、第一放置板、第二放置板、玻璃片、烧杯、固定装置、升降杆、滚子、第一滑轨、第二滑轨、第二滑块、移动块、连接杆、第二电机、摇杆、第一滑块、移动板、导轨、连接板、弹簧和固定挡块；固定架内底部设有第一电机，第一电机顶部连接有转轴，转轴顶部连接有第一放置板，第一放置板顶部左侧放置有烧杯，第一放置板顶部右侧设有第二放置板，第二放置板顶部放置有玻璃片，固定架顶部左侧从上至下依次设有第二电机、第二滑轨和第一滑轨，第二电机上连接有摇杆，摇杆上转动式连接有连接杆，第二滑轨左侧设有第二滑块，第二滑块左侧设有移动块，移动块顶部与连接杆底部通过销轴转动式连接，移动块上开有曲形孔，移动块左侧设有连接板，第一滑轨上滑动式设有第一滑块，第一滑块顶部设有移动板，移动板上设有导轨，导轨内设有升降杆，升降杆顶部设有接触滚轮，接触滚轮与连接板接触，升降杆上部设有固定挡块，固定挡块与导轨之间连接有弹簧，升降杆底部设有固定装置，固定装置还包括有弧形固定块、橡胶层、螺栓和弧形转动块，弧形固定块上转动式连接有弧形转动块，弧形固定块与弧形转动块之间开有螺纹孔，弧形固定块与弧形转动块上设有橡胶层，螺纹孔内配合设有螺栓。

优选地，还包括有控制器和压力传感器，固定架底部右侧设有控制器，第一放置板顶部左侧设有压力传感器，压力传感器、第一电机和第一电机都分别与控制器连接。

优选地，还包括有比色卡放置槽体，第二放置板右侧通过螺钉连接有比色卡放置槽体。

优选地，固定架顶部左侧从上至下依次通过螺钉连接有第二电机、第二滑轨和第一滑轨，第二电机的输出轴通过联轴器连接有摇杆，摇杆上通过销轴转动式连接有连接杆，第二滑轨左侧滑动式设有第二滑块，第二滑块左侧通过螺钉连接有移动块。

优选地，移动块左侧通过螺钉连接有连接板，第一滑轨上滑动式设有第一滑块，第一滑块顶部通过螺钉连接有移动板，移动板上通过螺钉连接有导轨，导轨内滑动式设有升降杆，升降杆顶部通过销轴转动式连接有接触滚轮。

工作原理：当需要进行pH值检测时，可以使用实验用pH值自动检测演示设备，往烧杯内倒入需要进行检测的液体，将玻璃棒固定在固定装置内，需要固定玻璃棒时，人工转动螺栓，使弧形固定块与弧形转动块分离，使将玻璃棒置于弧形固定块与弧形转动块内，人工再将螺栓复位，便可以将玻璃棒进行固定住。将pH试纸放置在玻璃片上。人工启动第二电机转动，使摇杆转动，使移动块在第二滑轨上不断向下和向上移动，使移动板不断向左和向右移动，使连接板不断向下和向上移动，使升降杆不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动进入到烧杯内，左右移动对烧杯内的液体进行搅拌，过一段时间后，当玻璃棒复位时，人工关闭第二电机。人工启动第一电机使第一放置板转动180度，使玻璃片位于玻璃棒的正下方，关闭第一电机，人工启动第二电机转动，使摇杆转动，使移动块在第二滑轨上不断向下和向上移动，使移动板不断向左和向右移动，使连接板不断向下和向上移动，使升降杆不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动接触到pH试纸，左右移动玻璃棒可以使刚刚醮取到的液体涂在pH试纸上，以观察pH试纸的颜色情况，判断液体的pH值，涂好以后，关闭第二电机。

因为还包括有控制器和压力传感器，固定架底部右侧设有控制器，第一放置板顶部左侧设有压力传感器，压力传感器、第一电机和第一电机都分别与控制器连接，当烧杯内装入液体时，压力传感器感应到压力，压力传感器传递信号至控制器，控制器控制第二电机转动，使摇杆转动，使移动块在第二滑轨上不断向下和向上移动，使移动板不断向左和向右移动，使连接板不断向下和向上移动，使升降杆不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动进入到烧杯内，左右移动对烧杯内的液体进行搅拌，过一段时间后，搅拌完毕，当玻璃棒复位时，控制器控制第二电机关闭，控制器控制第一电机使第一放置板转动180度，使玻璃片位于玻璃棒的正下方，控制器控制第一电机关闭，控制器控制第二电机转动，使摇杆转动，使移动块在第二滑轨上不断向下和向上移动，使移动板不断向左和向右移动，使连接板不断向下和向上移动，使升降杆不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动接触到pH试纸，左右移动玻璃棒可以使刚刚醮取到的液体涂在pH试纸上，以观察pH试纸的颜色情况，判断液体的pH值，控制器控制第二电机关闭。

因为还包括有比色卡放置槽体，第二放置板右侧通过螺钉连接有比色卡放置槽体，可以将比色卡放置在比色卡放置槽体内，可以更加直观地进行比对。

因为固定架顶部左侧从上至下依次通过螺钉连接有第二电机、第二滑轨和第一滑轨，第二电机的输出轴通过联轴器连接有摇杆，摇杆上通过销轴转动式连接有连接杆，第二滑轨左侧滑动式设有第二滑块，第二滑块左侧通过螺钉连接有移动块，使用效果更加好。

因为移动块左侧通过螺钉连接有连接板，第一滑轨上滑动式设有第一滑块，第一滑块顶部通过螺钉连接有移动板，移动板上通过螺钉连接有导轨，导轨内滑动式设有升降杆，升降杆顶部通过销轴转动式连接有接触滚轮，装置更加稳定。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

压力传感器连接型号为SYLED6的第一数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于高于某一压力值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接压力传感器的第一数显表；Y0为用于第一电机转动的接触器KM0，Y1为用于第一电机转动的接触器KM1。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

（3）有益效果

本实用新型达到了可以提高学生学习效率、增长学生见识的效果，使用这种设备，可以减轻老师做实验的压力，提高学生的工作热情，可以提高学生整体的学习效率，使课堂不再乏味无趣，增加课堂的趣味性。

附图说明

图1是本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2是本实用新型固定装置的俯视结构示意图。

图3是本实用新型的第二种主视结构示意图。

图4是本实用新型的电气控制原理图。

图5是本实用新型的第三种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-固定架，2-转轴，3-第一电机，4-接触滚轮，5-第一放置板，6-第二放置板，7-玻璃片，8-烧杯，9-固定装置，10-升降杆，11-滚子，12-第一滑轨，13-曲形孔，14-第二滑轨，15-第二滑块，16-移动块，17-连接杆，18-第二电机，19-摇杆，20-第一滑块，21-移动板，22-导轨，23-连接板，24-弹簧，25-固定挡块，901-弧形固定块，902-橡胶层，903-螺栓，904-螺纹孔，905-弧形转动块，26-控制器，27-压力传感器，28-比色卡放置槽体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种高中化学实验用pH值自动检测演示设备，如图1-5所示，包括有固定架1、转轴2、第一电机3、接触滚轮4、第一放置板5、第二放置板6、玻璃片7、烧杯8、固定装置9、升降杆10、滚子11、第一滑轨12、第二滑轨14、第二滑块15、移动块16、连接杆17、第二电机18、摇杆19、第一滑块20、移动板21、导轨22、连接板23、弹簧24和固定挡块25；固定架1内底部设有第一电机3，第一电机3顶部连接有转轴2，转轴2顶部连接有第一放置板5，第一放置板5顶部左侧放置有烧杯8，第一放置板5顶部右侧设有第二放置板6，第二放置板6顶部放置有玻璃片7，固定架1顶部左侧从上至下依次设有第二电机18、第二滑轨14和第一滑轨12，第二电机18上连接有摇杆19，摇杆19上转动式连接有连接杆17，第二滑轨14左侧设有第二滑块15，第二滑块15左侧设有移动块16，移动块16顶部与连接杆17底部通过销轴转动式连接，移动块16上开有曲形孔13，移动块16左侧设有连接板23，第一滑轨12上滑动式设有第一滑块20，第一滑块20顶部设有移动板21，移动板21上设有导轨22，导轨22内设有升降杆10，升降杆10顶部设有接触滚轮4，接触滚轮4与连接板23接触，升降杆10上部设有固定挡块25，固定挡块25与导轨22之间连接有弹簧24，升降杆10底部设有固定装置9，固定装置9还包括有弧形固定块901、橡胶层902、螺栓903和弧形转动块905，弧形固定块901上转动式连接有弧形转动块905，弧形固定块901与弧形转动块905之间开有螺纹孔904，弧形固定块901与弧形转动块905上设有橡胶层902，螺纹孔904内配合设有螺栓903。

还包括有控制器26和压力传感器27，固定架1底部右侧设有控制器26，第一放置板5顶部左侧设有压力传感器27，压力传感器27、第一电机3和第一电机3都分别与控制器26连接。

还包括有比色卡放置槽体28，第二放置板6右侧通过螺钉连接有比色卡放置槽体28。

固定架1顶部左侧从上至下依次通过螺钉连接有第二电机18、第二滑轨14和第一滑轨12，第二电机18的输出轴通过联轴器连接有摇杆19，摇杆19上通过销轴转动式连接有连接杆17，第二滑轨14左侧滑动式设有第二滑块15，第二滑块15左侧通过螺钉连接有移动块16。

移动块16左侧通过螺钉连接有连接板23，第一滑轨12上滑动式设有第一滑块20，第一滑块20顶部通过螺钉连接有移动板21，移动板21上通过螺钉连接有导轨22，导轨22内滑动式设有升降杆10，升降杆10顶部通过销轴转动式连接有接触滚轮4。

工作原理：当需要进行pH值检测时，可以使用实验用pH值自动检测演示设备，往烧杯8内倒入需要进行检测的液体，将玻璃棒固定在固定装置9内，需要固定玻璃棒时，人工转动螺栓903，使弧形固定块901与弧形转动块905分离，使将玻璃棒置于弧形固定块901与弧形转动块905内，人工再将螺栓903复位，便可以将玻璃棒进行固定住。将pH试纸放置在玻璃片7上。人工启动第二电机18转动，使摇杆19转动，使移动块16在第二滑轨14上不断向下和向上移动，使移动板21不断向左和向右移动，使连接板23不断向下和向上移动，使升降杆10不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动进入到烧杯8内，左右移动对烧杯8内的液体进行搅拌，过一段时间后，当玻璃棒复位时，人工关闭第二电机18。人工启动第一电机3使第一放置板5转动180度，使玻璃片7位于玻璃棒的正下方，关闭第一电机3，人工启动第二电机18转动，使摇杆19转动，使移动块16在第二滑轨14上不断向下和向上移动，使移动板21不断向左和向右移动，使连接板23不断向下和向上移动，使升降杆10不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动接触到pH试纸，左右移动玻璃棒可以使刚刚醮取到的液体涂在pH试纸上，以观察pH试纸的颜色情况，判断液体的pH值，涂好以后，关闭第二电机18。

因为还包括有控制器26和压力传感器27，固定架1底部右侧设有控制器26，第一放置板5顶部左侧设有压力传感器27，压力传感器27、第一电机3和第一电机3都分别与控制器26连接，当烧杯8内装入液体时，压力传感器27感应到压力，压力传感器27传递信号至控制器26，控制器26控制第二电机18转动，使摇杆19转动，使移动块16在第二滑轨14上不断向下和向上移动，使移动板21不断向左和向右移动，使连接板23不断向下和向上移动，使升降杆10不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动进入到烧杯8内，左右移动对烧杯8内的液体进行搅拌，过一段时间后，搅拌完毕，当玻璃棒复位时，控制器26控制第二电机18关闭，控制器26控制第一电机3使第一放置板5转动180度，使玻璃片7位于玻璃棒的正下方，控制器26控制第一电机3关闭，控制器26控制第二电机18转动，使摇杆19转动，使移动块16在第二滑轨14上不断向下和向上移动，使移动板21不断向左和向右移动，使连接板23不断向下和向上移动，使升降杆10不断向下和向上移动，使玻璃棒不断左右上下移动，上下移动接触到pH试纸，左右移动玻璃棒可以使刚刚醮取到的液体涂在pH试纸上，以观察pH试纸的颜色情况，判断液体的pH值，控制器26控制第二电机18关闭。

因为还包括有比色卡放置槽体28，第二放置板6右侧通过螺钉连接有比色卡放置槽体28，可以将比色卡放置在比色卡放置槽体28内，可以更加直观地进行比对。

因为固定架1顶部左侧从上至下依次通过螺钉连接有第二电机18、第二滑轨14和第一滑轨12，第二电机18的输出轴通过联轴器连接有摇杆19，摇杆19上通过销轴转动式连接有连接杆17，第二滑轨14左侧滑动式设有第二滑块15，第二滑块15左侧通过螺钉连接有移动块16，使用效果更加好。

因为移动块16左侧通过螺钉连接有连接板23，第一滑轨12上滑动式设有第一滑块20，第一滑块20顶部通过螺钉连接有移动板21，移动板21上通过螺钉连接有导轨22，导轨22内滑动式设有升降杆10，升降杆10顶部通过销轴转动式连接有接触滚轮4，装置更加稳定。

控制器26选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器26，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

压力传感器27连接型号为SYLED6的第一数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于高于某一压力值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接压力传感器27的第一数显表；Y0为用于第一电机3转动的接触器KM0，Y1为用于第一电机3转动的接触器KM1。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器26按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。