[發明專利]基于光電信號傳導控制的自動滴定裝置

在審

• 申請號: 202110279915.0
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112834689A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 孫鳳;胥辰卉;余鵬;叢海兵;汪鳳儀
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16;G01N31/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳棟智;董旭東

本發明公開了一種基于光電信號傳導控制的自動滴定裝置，包括設置在支撐架上的滴定管，滴定管的下方設置有燒杯，燒杯放置在控制裝置上，控制裝置包括控制面板和加熱盤，燒杯放置在加熱盤上，控制面板上設有顯示滴定量和濃度的顯示屏，滴定管下端出口處設置有電磁閥，燒杯內設有與電磁閥電連接的顏色傳感器，滴定管的內壁上設有導線，導線的兩端從燒杯側壁穿出后連接在串聯的外接電源和電流計上，控制面板上還設有控制加熱盤加熱和電源導通的按鈕，本發明結構簡單，操作方便，自動化程度高，能夠在保證實驗精度的同時提高實驗效率，在滴定過程中亦能保持待測溶液所需的溫度，提高實驗的精度。

技術領域

本發明涉及一種滴定裝置，特別涉及一種自動滴定裝置。

背景技術

工業生產或科研實驗中很多場景需要我們在一定時期內連續測定溶液中物質的變化情況，涉及到溶液滴定的過程，例如測定溶液中高猛酸鉀鹽指數的方法—酸性高猛酸鉀法，按照中華人民共和國《水質高猛酸鉀鹽測定方法》（GB11892-89）規定，目前常用的方法是：在樣品中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的有機物和還原性無機物質氧化，反應后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算得到樣品中高錳酸鹽指數。在滴定過程中需要反復搖晃盛有待測溶液的錐形瓶，以保證滴定過程中兩種溶液充分混合。

該方法對科研人員的操作精度要求很高，在實驗過程中由于變色反應特征不夠明顯，操作人員難以辨識，容易造成滴定過量的問題。

在傳統的滴定實驗中，滴定前后均需讀取滴定管的讀數，很容易因為人為讀取的原因產生誤差。

在滴定實驗中，如高猛酸鉀鹽的滴定實驗中，待測溶液的滴定必須在60~80℃的高溫條件下進行，要求有一定的保溫措施。

針對上述問題，發明人對溶液滴定的裝置/方法進行整合、改進。改進后能提高滴定的速度與精度，在滴定液用量的刻度讀取時亦能減少讀取時的誤差，提高實驗精度；與此同時，在滴定過程中通過下方的加熱盤，能夠保證在實驗過程中溶液始終保持在實驗要求的溫度范圍以內。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于光電信號傳導控制的自動滴定裝置，解決現有人工觀察變色反應不明顯、人工讀數精度較低以及沒有報文措施的問題，提高實驗精度。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于光電信號傳導控制的自動滴定裝置，包括設置在支撐架上的滴定管，滴定管的下方設置有燒杯，所述燒杯放置在控制裝置上，所述控制裝置包括控制面板和加熱盤，所述燒杯放置在所述加熱盤上，所述控制面板上設有顯示滴定量和濃度的顯示屏，所述滴定管下端出口處設置有電磁閥，所述燒杯內設有與所述電磁閥電連接的顏色傳感器，所述滴定管的內壁上設有導線，導線的兩端從燒杯側壁穿出后連接在串聯的外接電源和電流計上，所述控制面板上還設有控制加熱盤加熱和電源導通的按鈕。

本發明工作時，將待滴定的溶液加入滴定管，開啟電磁閥使得溶液從滴定管中加入燒杯中，與燒杯中的溶液混合，同時開啟加熱盤，通過顏色傳感器監測溶液的顏色變化，待混合的溶液達到設定顏色后，控制電磁閥關閉，停止滴定；與此同時，導線配合外接電源和電流計可實現對滴出的溶液溶液量進行精確采集，以便后續進一步計算用。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明結構簡單，操作方便，自動化程度高，能夠在保證實驗精度的同時提高實驗效率，在滴定過程中亦能保持待測溶液所需的溫度，提高實驗的精度；具體包括：

1. 通過顏色傳感器能夠更精確的判斷實驗終點，避免因顏色反應不夠明顯、科研人員難以辨識，以及由此產生的誤差；

2.滴定過程中隨液面變化緩慢下降，此時電路中電流表監測到的電信號也隨之改變（隨電阻值變化），通過將監測到的電流信號傳輸至數據處理系統，并在設定的程序中將電流變化值轉換成滴定液消耗的體積，能夠有效避免在傳統滴定實驗中因反復讀取滴定管刻度而產生的誤差；