专利名称:自动选择和加入标准溶液的离子计的制作方法
本实用新型属于化学分析测试仪器。
目前世界上已有的技术先进的离子计，是由微处理机和由离子选择性电极(简称I·S·E)与甘汞电极组成的电极对为主构成的。这类仪器都具有“标准加入法”功能。采用“标准加入法”测量离子浓度，可以减小“直接测量法”测量所带来的误差，因此，被广泛使用。
但是，采用“标准加入法”的离子计，在测量中，选择标准溶液的浓度和定量加入标准溶液都是靠人工(实验人员)进行的。在实际测量中，是用离子计及其电极对直接测量要测样品溶液的响应电位E1，根据离子计显示出来的E1值，依靠经验，由人工往被测样品溶液中加入适当浓度的标准溶液1.00毫升，然后，在同样条件下，再测量出混合后的溶液的响应电位E2，按下公式计算出样品溶液的被测元素的浓度。
CX=CSaneilogE1-E2S-1× K]]>由于△E＝E1－E2最佳范围应保持在15～40mv，而人工选择的标准溶液的浓度，常由于电极电位漂移不能一次选择得合适，以保持△E在15～40mv之间，要想测到较准确的数，这个实验可能要反复做多次。
人工选择标准溶液的浓度并加入标准溶液，以及为取得正确数值，可能要反复多次试验，是已有技术的主要缺点。
本实用新型针对上述缺点开展试验和研究，经过大量试验分析研制成功的。解决了两个关键技术问题一是设计出由微机程序控制的自动选择定量加液器，用以自动选择浓度并定量加入标准溶液。代替人工加液过程。二是设备的程序控制功能中具有补偿电极响应电位漂移所造成的误差的功能。
本实用新型由离子计主机(微处理机和电极对)和受微处理机控制程序控制的自动定量加液器组成。
离子计的主机是已有技术。
受微机程序控制的自动定量加液器的结构和工作原理见附图所示其中附图1是目前市场出售的手动定量加液器。
11——抽液手柄 12——贮液管13——入液口及其活塞 14——标准溶液及其容器15——出液口活塞 16——出液口17——抽液手柄标定上升位置标记尺。18——抽液手柄铁质部。
附图2和附图3是两种实施方案，以附图3为例说明其结构和工作原理。
31是一个电磁铁、32是其电磁线圈的引线，它和微处理机的控制接口相接。33是受电磁铁吸引能闭合和释放的铁芯，它和抽液手柄连接，以便在铁心33被电磁铁吸合或释放时，抽液手柄11也随之上升(吸液)或下降(加液)。为减少磁铁吸合或释放时的冲击力对活塞13和15所造成的振动保证吸液和加液的精确度，可以在铁芯和抽液手柄之间加接拉力弹簧34，这样铁芯被吸合上升时，其吸合力通过弹簧拉力平缓地将抽液手柄提起。其工作过程是，当微处理机发出加液控制命令信号时，电磁铁线圈32有电，电磁铁31吸引铁芯33，使抽液手柄11上升，活塞13随之自动打开，标准溶液被吸入贮液管，微机加液命令维持约1～2秒钟时间，当抽液手柄上升到标定位置17时，管内便吸入要求加入量的标准溶液。这时加液命令停止，电磁铁断电释放，铁芯33落下，靠重力，抽液手柄下落，活塞13下落闭合，而活塞15开启，从而将贮液管内的标准溶液经出液口16加入样品溶液，完成一次加液过程。
为使抽液手柄在上升和下降时更加平稳，其结构也可如图2所示。效果更好。当电磁铁22吸合铁芯24时，套在铁心上的弹簧23被压缩，而套在抽液手柄11上的弹簧25则释放，抽液手柄11上升，达到吸液的目的，当微处理机停止控制信号时，铁心靠重力和弹簧23的释放力，将抽液手柄压回原位，达到定量加液之目的。由于弹簧23和25，是压缩——释放动作交替进行，互起拉力和仰制作用，因而抽液手柄上升或下降的力和速度更近似人工操作，从而保证活塞动作的准确可靠性。
本实用新型另一个特点是补偿离子计电极电位漂移问题。根据电极电位漂移的原因，经过试验和研究，在编制控制程序时，引入一个“控制电位”E3的概念。这个量(E3取得是在测量工作开始前，先以离子计及其电极对去测量出本离子计量程范围内的一种浓度的标准溶液的响应电位，即是E3，将该E3值存入微机。用E3与样品溶液的响应电位E1去比较，按其比值大小，设置微机的控制命令。由于要加入的标准溶液的浓度有一定供选择的范围，常准备有若干种不同浓度的标准溶液供选择，而每一种浓度的标准溶液中各设置一个自动定量加液器，这若干个加液器的电磁线圈引线按照计算机的不同偏址与微机相应的控制输出接口连接。根据E1和E3比值的大小，微机发出相应命令控制若干台自动定量加液器中的某一台工作，从而将相应需要的某一种浓度的标准溶液自动加入到样品溶液中去。然后离子计便自动测量出混合溶液的响应电位E2。微机根据E1和E2值自动按前述公式计算并显示或打印出测量的结果。
一般情况下，只要影响电极响应电位漂移的客观条件不改变，一个阶段的连续多次试验和测量，只需测量一次E3即可。
权利要求
1.一种具有“标准加入法”测试功能的离子计，它含有计算并显示测试数据的微处理机及其用来测试溶液响应电位的，由选择性电极和甘汞电极组成的电成对和定量加液器，其特征在于，这种离子计的定量加液器，是具有补偿电极响应电位漂移的受微处理机程序控制的自动定量加液器，它是在普通市售手工定量加液器基础上改制而成，含有抽液手柄、贮液管以及入液口活塞和出液口活塞、抽液手柄上升位置的标定尺，定量加液器的抽液手柄(11)上联结一个铁心(33)，铁心上空固定安装一个电磁铁(31)，其间隙距离是以保证铁芯(33)被电磁铁吸合时，抽液手柄随之能上升到要求标定的位置为准。电磁铁的线圈(32)和微处理机相应地址控制输出接口连接，接收微处理机程序控制，以确定铁心(33)被吸合或者释放。
2.根据权利要求
1所说的离子计，其特征在于，离子计的自动定量加液器铁心(33)用一个拉簧(34)跟抽液手柄连接，当电磁铁吸合铁心时，通过弹簧拉力平缓地提升抽液手柄。
3.根据权利要求
1所说的离子计，其特征在于，离子计的自动定量加液器的抽液手柄颈部套有弹簧(25)，铁心的颈部套有弹簧(23)，两弹簧(23、25)在电磁铁吸合或释放铁心时，是被压缩或释放而交替动作的。
4.根据权利要求
1或2或3所说的离子计，其特征在于离子计的自动定量加液器通过其电磁线圈引线和离子计微处理机控制输出接口相连接，成为一个整体设备。
5.根据权利要求
1或2或3所说的离子计，其特征在于，根据加入标准溶液的浓度选择范围要求，设置若干台自动定量加液器按不同的计算机编址与离子计的微处理机相连接，控制所选择的某一种浓度的标准溶液中的自动定量加液器工作，实现所选择浓度的标准溶液的加入。
专利摘要
本实用新型由微处理机及其程序，离子选择性电极和甘汞电极组成的电极对和定量加液器构成。其特征是它的定量加液器是与微处理机相连接的，受微机程序控制的，离子计能控制几个这样的自动定量加液器，按照样品溶液的响应电位E
文档编号G01N27/26GK86207448SQ86207448
公开日1987年11月18日 申请日期1986年10月21日
发明者高干亮, 梁国源, 张爱民 申请人:煤炭工业部煤炭科学研究院煤化学研究所, 山东省青岛市电业局导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan