一种自动滴定装置的制作方法

本实用新型属于化学滴定分析装置领域，具体涉及一种自动滴定装置。

背景技术：

在化学滴定分析过程中，通常是实验人员利用铁架台、滴定管、锥形瓶等装置，利用实验人员肉眼辨别滴定终点并及时结束标准液的滴入，从而读消耗的标准液的体积，从而计算出滴定结果。现有技术中公开的自动滴定装置，有采用电化学法检测待测物中的电位变化判定滴定终点的方式，此方式不符合很多标准中规定的通过颜色判定滴定终点的方式，因而不能被很多标准中广泛使用。还有的自动滴定装置通过注射泵等，滴定管等装置进行滴定过程，采用颜色传感器判定滴定终点，记录滴定过程消耗的标准液的体积，计算出滴定结果，而现有公开的此类自动滴定装置较为简单，并未考虑到实际应用过程中滴定过程需要进行的清洗和润洗的问题，在清洗和润洗时仍需要手动控制，自动化程度不高，清洗过程也较为繁琐。

此外，现有技术中自动判定滴定终点的装置或系统过于依赖系统判定的滴定终点，若实际操作过程中图像传感器的镜头表面有油污或其他干扰颜色判断的物质时，会出现判定终点的偏差，如果滴定结果与实验人员预测结果相差较大，无从找出问题，只能重新滴定，浪费时间。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种具有自动清洗、润洗功能，智能判定滴定终点功能、提供实验人员可核对或改变判定的滴定终点功能的自动滴定装置，具体通过以下技术方案实现：

一种自动滴定装置，包括控制器和l型的操作台，所述操作台上设电源接口、连接孔、主控板、固定器、滴定管、支撑柱和转向器，所述滴定管被固定器固定在操作台侧壁，滴定管两端由支撑柱支撑，滴定管上还设有流量计和滴定泵，所述滴定管搭靠在转向器上，所述操作台底部设有磁力搅拌器、第一转台、第二转台和颜色采集模块，所述第一转台上设有滴定瓶和废液槽，所述滴定瓶中设有磁力搅拌子，所述第二转台上设有清洗液瓶和标准液瓶，所述第一转台和第二转台分别位于滴定管管口下，所述颜色采集模块对准第一转台上的滴定管管口下部；

所述控制器上设有电源开关、操作按钮和显示屏；

所述电源接口连接主控板，主控板分别与转向器、流量计、滴定泵、磁力搅拌器、第一转台、第二转台和颜色采集模块电连接，并经过连接孔与控制器中的电源开关、操作按钮和显示屏电连接。

可选的，前述颜色采集模块为摄像头组件。

可选的，前述滴定管为软管，便于转向器控制转向。

可选的，前述滴定管内径为0.1～5mm。

可选的，前述滴定泵为蠕动泵或注射泵。

可选的，前述蠕动泵为可调速蠕动泵。能够根据滴定终点的临近程度，控制滴定速率，增加滴定过程准确性。

可选的，前述转向器设于固定器和滴定管入口一侧的支撑柱之间。用于提升标准液瓶一侧的滴定管。

可选的，前述滴定管上还设有单向阀，所述单向阀仅允许滴定管内溶液流向滴定管出口方向，不允许回流。

可选的，前述磁力搅拌子距离磁力搅拌器距离为0.5～3cm。保证滴定瓶中的磁力搅拌子跟随磁力搅拌器转动

可选的，前述滴定瓶为两个或多个。便于多次滴定不同溶液。

可选的，前述标准液瓶为两个或多个。在滴定多次溶液时采用多种标准液瓶分别滴定。

可选的，前述清洗液瓶为两个或多个。可以分别设装有一定溶剂的清洗液，和一次水冲洗液，保证滴定管冲洗更干净，不影响下次滴定。

使用前，转向器处于竖直状态，即将标准液瓶一侧的滴定管抬起至滴定瓶和清洗液瓶顶部，将滴定瓶、清洗液瓶、标准液瓶中分别装入适量的待滴定溶液、清洗液和标准溶液，将各瓶放置于第一转台和第二转台的预设位置上，初始时，废液槽和清洗液瓶分别位于滴定管两端管口下位置。打开电源开关，通过操作按钮执行预设过程。

清洗过程：主控板控制转向器转至水平方向，将滴定管入口插入至清洗液瓶中清洗液面以下，打开滴定泵将清洗液抽入冲洗滴定管，冲洗完后流入废液槽，清洗完成后，关闭滴定泵。

润洗过程：主控板控制转向器转至竖直方向，此时滴定管入口从清洗液瓶中拔出，主控板控制第二转台转动，将标准液瓶转至滴定管入口下，然后控制转向器调为水平，将滴定管入口插入至标准液瓶中液面以下，打开滴定泵将标准液抽入冲洗滴定管，进行润洗，冲洗完后流入废液槽，润洗完成后，关闭滴定泵。

滴定过程：主控板控制第一转台，将装有磁力搅拌子的滴定瓶转至滴定管出口下，开启磁力搅拌器，流量计开始计量，打开滴定泵，开始滴定，颜色采集模块采集和记录溶液颜色信息图片及颜色数据，当达到颜色突变点时，主控板控制滴定泵关闭，流量计记录此时消耗的标准液的体积，并延长计量极短间隔短时间的突变后的颜色变化图片和对应流量数据，结束计量，得到滴定消耗的标准液体积。关闭磁力搅拌器，控制第一转台将废液槽转至滴定管出口下方。

再执行一次清洗过程即可将滴定管中残留的标准液清洗干净。

其中，主控板中的数据处理过程：预先输入：标准液物质浓度、标准液与待测液中对应物质的量的比例关系、待测液体积，根据滴定过程得到的标准液消耗的体积，即可计算出待测液中物质浓度。

显示屏显示标准液物质浓度、标准液与待测液中对应物质的量的比例关系、待测液体积、标准液消耗体积、待测液中物质浓度等数据。此外显示屏还将颜色采集模块采集到的滴定终点附近的显色图片和对应消耗的标准液体积的对应关系显示出，实验人员如需检测滴定过程终点判断是否精准，可通过选择实验人员认为的滴定终点图片，其对应的标准液的体积替换掉主控板自动判定的滴定终点消耗的标准液的体积，计算出待测液中物质浓度，并在显示屏中显示结果。

相比于现有技术，本实用新型采用l型的操作台，便于装置直接置于试验台和墙面拐角处，装置整体稳定性高。采用操作台和控制器分开设置，通过电连接的方式连接，避免在更换溶液或滴定实验操作过程中各种液体洒出而影响控制器正常运行。巧妙利用可电连接控制的转向器的不同转向方向驱动滴定管的进液端口的高度，便于更换标准液瓶和清洗液瓶时滴定管进液端管口的插入和拔出前述瓶中的液面。所述控制器，具有操作按钮，能够根据预设，由主控板控制各电连接器件的运行，如按钮设置清洗按钮，则按程序执行整个清洗过程。所述滴定管由固定器和两端的支撑柱支撑，与转向器配合，使得转向器通过转向实现提升滴定管口的功能。滴定管线路中设置滴定泵和流量计能够为滴定过程提供动力，且能够精确计量标准液用量，便于待滴定溶液浓度的计算。所述主控板具有记录颜色采集模块采集到的滴定终点附近的显色图片和对应消耗的标准液体积的对应关系的功能，能够给实验人员提供核验滴定终点判断准确性或改变滴定终点的机会。

本实用新型公开的自动滴定装置，能够提供对滴定管道的自动清洗、润洗功能，还可以智能判定滴定终点并根据输入的原始参数，直接显示最终待滴定溶液的浓度数据，此外，还能够供实验人员核对或改变自动判定的滴定终点，更人性化。

附图说明

图1为实施例中所述的自动滴定装置操作台的结构示意图；

图2为实施例中所述的自动滴定装置控制器的结构示意图；

图3为实施例中所述的自动滴定装置操作台中转向器的转向状态示意图。

图中附图标记：1-操作台，2-控制器，3-连接孔，4-电源接口，5-主控板，6-固定器，7-滴定管，8-流量计，9-滴定泵，10-转向器，11-支撑柱，12-单向阀，13-废液槽，14-滴定瓶，15-第一转台，16-第二转台，17-标准液瓶，18-清洗液瓶，19-磁力搅拌器，20-颜色采集模块，21-磁力搅拌子，22-电源开关，23-操作按钮，24-显示屏。

具体实施方式

以下通过实施例结合附图对本实用新型的具体实施方式进行阐述：

实施例

如图1～图3所示的自动滴定装置，包括控制器2和l型的操作台1，所述操作台1上设电源接口4、连接孔3、主控板5、固定器6、滴定管7、支撑柱11和转向器10，所述滴定管7被固定器6固定在操作台1侧壁，滴定管7两端由支撑柱支撑，滴定管7上还设有流量计8和滴定9泵，所述滴定管7搭靠在转向器10上，所述操作台1底部设有磁力搅拌器19、第一转台15、第二转台16和颜色采集模块20，所述第一转台15上设有滴定瓶14和废液槽13，所述滴定瓶14中设有磁力搅拌子21，所述第二转台16上设有清洗液瓶18和标准液瓶17，所述第一转台15和第二转台16分别位于滴定管7管口下，所述颜色采集模块20对准第一转台15上的滴定管7管口下部；

所述控制器2上设有电源开关22、操作按钮23和显示屏24；

所述电源接口4连接主控板5，主控板5分别与转向器10、流量计8、滴定泵9、磁力搅拌器19、第一转台15、第二转台16和颜色采集模块20电连接，所述主控板5经过连接孔3与控制器2中的电源开关22、操作按钮23和显示屏24电连接。

在本实施例中，颜色采集模块20为摄像头组件；滴定管7为软管，便于转向器控制转向，实现滴定管7入口处从清洗液瓶18和标准液瓶17中液面以下拔出；滴定管7的内径为1mm；滴定泵9选用可调速的蠕动泵，能够根据滴定终点的临近程度，控制滴定速率，增加滴定过程准确性；转向器10设于固定器6和滴定管7入口一侧的支撑柱11之间，用于提升标准液瓶一侧的滴定管7入口高度；滴定管7上还设有单向阀12，单向阀12仅允许滴定管7内溶液流向滴定管7出口方向，不允许回流；磁力搅拌子21距离磁力搅拌器19距离为1cm，此时，滴定瓶14中的磁力搅拌子21跟随磁力搅拌器19转动；

此外，需要说明的是：在本实施例1中，有些设置属于本领域技术人员根据本实例的方案进行扩展，如滴定瓶14可以设为两个或多个，用于多次滴定不同溶液；标准液瓶17为两个或多个，在滴定多次溶液时采用多种标准液瓶分别滴定；清洗液瓶18为两个或多个，可以分别设装有一定溶剂的清洗液或一次水冲洗液，保证滴定管7冲洗更干净，不影响下次滴定。

实用新型实施方式并不仅限于以上实施例，相反，对本实用新型所用的技术特征进行的名称改变或者本领域技术人员容易想到的等同替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。另外，对于本领域技术人员熟知的技术和实现方法，不再进行过多描述。