自动滴定管的制作方法

本实用新型涉及化学实验取量仪器的技术领域，尤其涉及一种自动滴定管。

背景技术：

随着人们对生活质量追求的提高，人们对水质的要求也越来越高，在水质监测中有重要的一项便是对水的硬度的检测，在检测过程中会使用滴定管向待检测的水中滴加定量的检测试剂。

根据现有相关技术，在对水质进行检测时，采用的滴定管需要靠人工对滴定管底部的橡胶管进行挤压使检测试剂流出，通过人工观察滴定管的液面高度来判断滴加的检测试剂的量。

现有相关技术存在以下技术缺陷：由于人工操作和观察滴定管，在滴加检测试剂时容易出现滴加的检测试剂的量误差较大的情况，从而导致实验误差与实际值之间的偏差较大，影响水质的检测结果。

技术实现要素：

针对现有技术中所述存在的不足，本方案提供了一种自动滴定管，其具有提高滴定管的滴定的精度，降低检测误差的优点。

根据本实用新型的实施例，一种自动滴定管，包括圆管状的滴定管主体，在滴定管的一端成型有圆锥状的滴液部，在滴定管主体内滑移设置有用于挤出检测试剂的挤出机构，所述挤出机构包括滑移安装在滴定管主体内的弹性活塞和朝向滴定管主体的开口处设置的滑移杆，滑移杆与活塞相连接固定，在滴定管主体的开口处安装有驱动滑移杆进行滑移的驱动组件，所述驱动组件包括用于驱动滑移杆沿滴定管主体的轴线方向进行滑移的步进电机。

通过以上技术方案，在使用该滴定管进行滴加检测试剂时，根据需要滴加的试剂的量，步进电机转动相应的圈数，驱使滑移杆移动相应的长度，以驱使活塞滑移相应的距离，使得滴定管挤出需要的试剂量；由于步进电机的驱动方式是以脉冲信号转换成步距角进行运动，可以精确控制其转动，使得每一次滴加的检测试剂的量都可以得到精确控制。

优选地，所述滑移杆沿其长度方向的成型有齿面；所述滴定管主体的开口处设置有安装板，所述驱动组件还包括固定在安装板上的安装座和转动安装在安装座并且与滑移杆的齿面啮合的齿轮，所述步进电机与齿轮相连接。

通过以上技术方案，齿轮齿条的驱动结构简单，出现故障的可能性更小，使得装置更加的可靠。

优选地，所述安装板上还设置有用于卡接滑移杆的限位组件；所述限位组件包括滑移安装在安装板上的滑移板和用于驱动滑移板滑移的电磁铁，滑移板朝向滑移杆的齿面221设置，在滑移板朝向齿面的一侧成型有用于卡接齿面的卡接部，在滑移板远离齿面的一侧固定有一个永磁体，电磁铁和滑移板两者的磁极相对设置，且电磁铁和永磁体间隔设置。

通过以上技术方案，在该装置暂停滴加检测试剂时，启动电磁铁，使得电磁铁和永磁体的相互靠近的两端呈同性磁极，使得滑移板朝向靠近齿面运动，并卡接在齿面上，达到限制滑移杆继续移动的效果；在需要继续使用该装置滴加检测试剂时，启动电磁铁，使得电磁铁和永磁体相互靠近的两端呈异性磁极，使得滑移板朝向远离滑移杆的方向运动，至脱离齿面的状态，使得步进电机可以驱使滑移杆进行运动。

优选地，所述滑移杆为一个横截面呈矩形的长条状杆件。

通过以上技术方案，滑移杆采用横截面呈矩形的长杆件，可以减小滑移杆在滑移的过程中沿自身轴线发生转动而导致齿面脱离齿轮的可能，使得装置更加的可靠。

优选地，所述安装板上安装有用于导向的导向筒，在导向筒上开设有一个适配滑移杆的限位孔。

通过以上技术方案，导向套可以用以引导滑移杆，减小滑移杆在沿自身轴线方向运动的过程中出现倾斜而导致活塞运动的行程与实际行程不同，进一步减少使用该装置滴加的实验试剂的量出现误差的可能，提高装置的可靠性。

优选地，所述活塞与滑移杆之间设置有连接件，连接件成型在活塞的中部，在连接件上朝向滑移杆的方向成型有一个螺纹孔，滑移杆螺纹连接在螺纹孔内。

通过以上技术方案，为使活塞与滴定管主体之间的密封性更佳，活塞采用弹性材料制作，成型在活塞上的连接件可以方便连接滑移杆；在滑移杆驱使活塞进行运动的过程中，可以减少因活塞的变形量过大，使得滴定管主体的内部失压导致加入的检测试剂过量的可能，进一步提高装置的可靠性。

优选地，所述滑移杆垂直于设置有齿面的侧面沿其长度方向开设有滑槽，导向筒的限位孔内成型有与滑槽相适配的限位块。

通过以上技术方案，利用设置在滑移杆上的限位槽和设置在导向筒上的限位块，可以限定滑移杆的位置，减少因滑移杆沿垂直于自身轴线方向运动致使齿面与安装板接触的可能，进一步减小装置不能正常工作的可能，使得装置的可靠性更佳。

优选地，所述滴定管主体采用透明材料制作，在其表面设置有用于读取液面高度的刻度线。

通过以上技术方案，透明材料制作的滴定管主体可以方便读取滴加的检测试剂的量，可以用于检验装置滴加的量是否准确。

相比于现有技术，本实用新型至少具有如下有益效果之一：

1.利用步进电机驱动装置的活塞进行运动，可以严格控制行程，即达到精准控制检测试剂的滴加量；

2.利用限位组件和导向筒，使得滑移杆在滑移的过程中减少其沿水平方向出现位移的可能，使得滑移杆的行程更加准确，进一步保证了实验试剂的滴加量的准确度。

附图说明

图1为本申请的整体结构示意图；

图2为图1中沿a-a向的剖视图；

图3为图1中的b部放大图；

图4为安装板、导向筒和滑移杆之间的局部爆炸图。

上述附图中：1、滴定管主体；2、挤出机构；21、活塞；22、滑移杆；221、齿面；222、滑槽；23、连接件；3、驱动组件；31、步进电机；32、安装座；33、齿轮；4、安装板；5、限位组件；51、滑移板；52、电磁铁；6、导向筒；61、限位孔；62、限位块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种自动滴定管，参照图1和图2，包括用于盛装待滴加的检测试剂的滴定管主体1、滑移设置在滴定管主体1内用于挤出检测试剂的挤出机构2、驱动挤出机构2进行工作的驱动组件3，该方案的利用机械结构进行挤出检测试剂的动作，可以使得滴加的检测试剂的量可以得到精致的控制，减少因检测试剂的量滴加不准确导致检测结构误差大可能。

参照图2，滴定管主体1为一个圆管状的壳体构件，在其一端成型有用于滴出检测试剂的滴液部，滴液部呈圆锥状，滴定管主体1可以采用玻璃或者耐酸碱的透明塑料制作，在其外圆柱表面沿其长度方向刻制或者印刷有刻度线，刻度线用于读取滴定管主体1内的检测试剂的液面高度。

参照图2，挤出机构2包括滑移安装在滴定管主体1内部的弹性的活塞21和朝向远离滴液部的方向设置在活塞21上的滑移杆22，活塞21可以采用弹性材料制作成圆柱状的构件，滑移杆22为一个长条状的构件，滑移杆22可以采用耐腐蚀的金属材料制作。

由于滑移杆22在驱使活塞21进行运动的过程中，活塞21受力发生变形，为使活塞21的变形量更加均匀，在活塞21的中部安装有圆盘状的连接件23，连接件23可以采用硬质塑料制作，连接件23可以采用熔接固定在活塞21内；在连接件23的中部朝向滴定管主体1的开口方向开设有一个螺纹孔，滑移杆22螺纹连接在连接件23的螺纹孔内。利用连接件23可以使得滑移杆22和活塞21之间的连接更加方便。

参照图2和图3，在滴定管主体1的靠口处连接有安装板4，为方便将安装板4固定在滴定管主体1上，在滴定管主体1的开口处设置有内螺纹，安装板4为一个中部设置有横截面呈矩形的穿孔的圆盘状构件，在其外圆柱面上成型有外螺纹，安装板4螺纹安装在滴定管主体1的靠口处。滑移杆22制作成横截面呈矩形的构件，滑移杆22滑移穿设在安装板4的穿孔中。

在滑移杆22的一侧面沿滑移杆22的长度方向成型有齿面221；驱动组件3设置在安装板4上，驱动组件3包括固定在安装板4上的安装座32和转动安装在安装座32上的齿轮33，以及驱动齿轮33转动的步进电机31，安装座32为一个长方体状的构件，安装座32与齿面221相对设置，安装座32可以采用螺钉固定在安装板4上；在安装座32上朝向齿面221开设有一个通槽，齿轮33转动安装在安装座32的通槽内，且齿轮33与滑移杆22的齿面221相啮合。步进电机31可以通过市场购买得到，步进电机31的输出轴与齿轮33相连接。

通过步进电机31驱使齿轮33转动，齿轮33驱使滑移杆22沿自身的轴线方向进行运动，使得活塞21可以起到挤出或吸取检测试剂的作用；步进电机31是通过脉冲信号进行运动对应的步距角，其转动圈数可以得到精确的控制，利用步进电机31用以精确控制活塞21的运动行程，使得该装置滴加的检测试剂的量可以得到精确的控制，减少因滴加的检测试剂的量不准确导致检测的结构出现较大的误差的可能。在滴加检测试剂时，只需要向步进电机31发送相应的脉冲信号便可添加定量的检测试剂，可以滴加检测试剂的过程更加方便，减小了人为干预的过程，减小人为误差。

在安装板4上还安装有用于限定滑移杆22位置的限位组件5；安装座32的底部朝向齿面221设置有一个滑移孔，限位组件5包括滑移安装在安装座32的滑移孔内的滑移板51和电磁铁52，滑移板51靠近齿面221的一侧成型有用于卡接齿面221的卡接部，在滑移板51远离齿面221的一侧安装有一个永磁体，永磁体的磁极分布方向朝向齿面221设置，永磁体可以采用粘接固定在滑移板51上。

电磁铁52可以通过市场购买得到，电磁铁52采用螺钉固定在安装板4上，电磁铁52和永磁体的磁极相对设置。

在暂停挤出检测试剂时，为电磁铁52通电，使得电磁铁52和永磁体相对的两端磁极相反，在磁场的作用力下，驱使滑移板51朝向滑移杆22运动并卡接在齿面221上，使得滑移杆22可以保持与滴定管主体1的相对位置，减少因挤出机构2受外界作用力的影响发生位移的可能，使得装置的后续运动行程更加精准。在需要继续滴加检测试剂时，为电磁铁52反向通电，使得电磁铁52和永磁体的磁极相反，在磁场的作用力下，令滑移板51朝向远离齿面221的方向运动，即可启动步进电机31进行相应的动作。

参照图2和图4，在安装板4的穿孔处安装有导向筒6，导向筒6为一个圆柱状构件，在导向筒6上沿滑移杆22的轴线方向开设有一个与滑移杆22相适配的限位孔61，滑移杆22滑移安装在限位孔61内，导向筒6可以使得滑移杆22沿自身轴线方向运动，减小滑移杆22出现水平方向发生位移的可能，使得滑移杆22的行程更加准确，使得挤出的检测试剂的体积更加准确。

在滑移杆22垂直于设置齿面221的侧面沿滑移杆22的长度方向开设有滑槽222，在导向筒6的限位孔61内成型有适配滑槽222的限位块62。利用限位块62和设置在滑移杆22上的滑槽222相配合的结构可以减少滑移杆22沿水平方向移动，导致齿面221与导向筒6的端面发生干涉的可能，使得装置可以保持正常的工作工况，使得装置的可靠性更高。

本申请一种自动滴定管的实施原理为：连通电磁铁52的电源，使得滑移板51保持远离滑移杆22的状态，启动步进电机31，驱使活塞21运动至滴定管主体1的最底部，将滴定管主体1的滴液部浸没在检测试剂中，启动步进电机31，驱使活塞21朝向安装板4的方向运动，同时将检测试剂吸取至滴定管主体1内部，将滴定管主体1倒立设置，启动步进电机31使得活塞21朝向滴定管主体1的底部运动，同时将滴定管内的气体排出。

将滴定管主体1固定在固定架上，将待检测的溶液放置在滴定管主体1的滴液部的正下方，根据实验需要的检测试剂的量，为步进电机31输入相应的脉冲，驱使活塞21运动至相应的位置，将检测试剂挤出至待检测溶液中即可。利用步进电机31的动作特性使得装置的控制活塞21的运动行程更加准确，从而使得检测试剂的滴加量更加准确，减少因检测试剂的滴加量而影响检测试验的可能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。