化学分析用颜色测定仪制造技术

本发明专利技术提供一种化学分析用颜色测定仪，所述化学分析用动态颜色测定仪包括：光源、反应池、搅拌装置、滴定装置、pH计、光谱仪、测量腔内温度控制装置、测量腔内环境保护装置、自动进样测量控制、以及数据采集和处理单元，所述滴定装置向所述反应池内注入待测液体，所述搅拌装置对反应池中的溶液体进行搅拌，所述光源照射所述反应池，使光线穿过反应池被光谱仪接收，所述光谱仪测得所述反应池内溶液的吸光度，所述数据采集和处理单元通过吸光度计算出空间色度值。所述化学分析用颜色测定仪利用光学和CIE L*a*b*色空间理论来测定化学反应溶液的颜色，计算反应进程，其测量结果数字化，测量精度高，测试步骤简单，可实现自动化、批量化的检测规模检测。

Color analyzer for chemical analysis

The invention provides a chemical analysis instrument with color, the analysis of the chemical analyzer includes dynamic color: light source, reaction tank, stirring device, titration device, pH meter, spectrometer, measuring cavity temperature control device, measuring the cavity environment protection device, automatic sampling control, measurement and data acquisition and processing unit. The titration device into the measured liquid to the reaction tank, the mixing device of the solution in the reaction tank body for mixing, the light irradiation of the reaction tank, the light passing through the reaction tank by receiving the spectrometer spectrometer, measured the absorbance of solution in the reaction tank, the data the acquisition and processing unit through the calculated absorbance chroma space. Analysis of the chemical analyzer color space theory to the determination of chemical reaction solution by optical and CIE L*a*b* color color, calculation of the reaction process, the measurement results of digital, high precision measurement, the test procedure is simple, can realize automatic detection, detection of mass scale.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够利用光学和CIEL*a*b*色空间理论来测定液体颜色的化学分析用颜色测定仪。
技术介绍
目前，国内外的测定液体颜色的配置方法多为人工目视法，就是按照“目视感受→思维判断→语言描述”的程序对配置过程的即时颜色变化用语言描述，代表终点的颜色靠操作者自己理解。其终点的判断以酚酞变色为标志。为减小误差，国标中对于标准滴定溶液标定时误差控制具有如下规定：GB/T601-2002中规定，标定标准滴定溶液的浓度时，须两人进行实验，分别各做四平行，每人四平行测定结果极差的相对值不得大于重复性临界极差的相对值0.15％；两人共八平行测定结果极差的相对值不得大于重复性临界极差的相对值0.18％，取两人八平行测定结果的平均值为测定结果。“目视感受→思维判断→语言描述”方法受环境、人感官和心理影响很大，有较大的离散性和随机误差，已不能满足食品快速检验的需要。“目视感受→思维判断→语言描述”方法将人眼作为传感器，对颜色变化采用语言描述，其主要缺陷是：1)人眼对不同颜色的敏感程度，影响滴定终点颜色的判断，致使结果出现偏差；2)年龄和人种的生理阈值差别，对有些颜色差别难以掌握，即使是经过训练的熟练人员也困难；3)操作者之间对语言的理解不同，造成滴定终点颜色的不统一；4)操作者之间的视觉误差就完全可能导致实验结果的偏差，终点判断误差相对较大；5)不同滴定环境对操作者的视觉影响大；6)滴定过程和终点信息只能用语言形容，没有数字信息，无法量值传递，而且追溯困难；7)学习和传授时，只能采取师徒面对面的传授方式确定终点颜色；8)劳动强度大、易产生视觉疲劳，影响结果的准确；9)受环境影响大、终点反应迟钝，难以提高检测精度；10)测试步骤繁琐，无法实现自动化、批量化的检测规模。通过人眼观察某一种颜色时，不同人的对颜色有不同的描述，即使是同一个人，在不同的光照下对同一种颜色也会产生不同的视觉效果，因此，使颜色的描述变得具体化、精准化、数字化，且不必考虑光线和人的主观因素对颜色测定的影响，是本领域技术人员需要解决的技术问题。为克服上述技术问题，提出了一种利用光学和CIEL*a*b*色空间理论来测定溶液颜色的方法，其测量结果数字化，测量精度高，测试步骤简单，可实现自动化、批量化的检测规模检测。为实施上述基于色空间测定液体颜色方法，需要提供一种液体颜色测定装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液体颜色测定装置，使其能够利用光学和CIEL*a*b*色空间理论实施对液体颜色的测定。基于上述目的，本专利技术提供一种化学分析用颜色测定仪，其包括：光源、反应池、搅拌装置、滴定装置、光谱仪以及数据采集和处理单元，所述滴定装置向所述反应池内滴入待测液体，所述搅拌装置对反应池中的溶液进行搅拌，所述光源照射所述反应池，使光线穿过反应池被光谱仪接收，所述光谱仪测得所述反应池内溶液的吸光度，所述数据采集和处理单元通过吸光度计算出空间色度值。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括pH计，所述pH计测量所述反应池中的溶液的酸碱度值。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述反应池具有相对的且相互平行布置的透光片。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括准直镜和光缆，所述准直镜将光缆从光源导出的光线校正为平行光线后，射入反应池的透光片，再将被吸收后的光线校正为平行光线后通过光缆导入光谱仪。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述光谱仪的吸光度测量时间间隔在0.1ms～10min范围内设置。根据本专利技术的一个优选实施方案，每个测量时间点处对应滴定的体积数,所述滴定的体积数借助于测量时间与相应的测量时间点处的计算出的色度值参数和测定的pH值相对应。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述滴定装置为至少一个数字控制注射泵或模拟控制注射泵，所述数字控制注射泵或模拟注射泵被安排为并联或串联，每个数字控制注射泵或模拟注射泵都是独立可控的。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述数字控制注射泵或模拟控制注射泵的溶液输出端浸入到反应池的溶液中。根据本专利技术的一个优选实施方案，其特征在于，所述数字控制注射泵或模拟控制注射泵的溶液输出端具有防止逆流的装置，防止在泵停止输出时，泵的溶液输出端和反应池中的溶液之间的相互渗入。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述搅拌装置为机械搅拌、气体搅拌和磁力搅拌装置中的一种。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括反馈系统，所述反馈系统计算给定的空间色度值及其参数与测得的空间色度值及其参数之差，和/或计算给定的pH值与测得的pH值之差，用于控制所述滴定装置的滴定速度。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括校准系统，所述校准系统包括空白校准容器和移位装置，所述空白校准容器中含有指定吸光度值的液体且具有与反应池中透光片相同距离的透光片，所述光源照射空白校准容器，所述数据采集与处理单元将将CIEL*a*b*色空间参数中的L*值校正至100，参数a*值校正至0，参数b*值校正至0，校准完成后所述移位装置将所述校准空白容器移离测定光路，并且将所述反应容器移入测定光路。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括温控装置、湿度测量与控制装置、气体测量与控制装置、光环境测量与控制装置、试剂监控装置、气泡监控装置、溶液溢出报警装置。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述化学分析用颜色测定仪还包括一个壳体，所述壳体至少将所述反应池容纳在其中。本专利技术提供的化学分析用颜色测定仪适用于利用光学和CIEL*a*b*色空间理论对溶液颜色进行测定，其测量结果数字化，测量精度高，测试步骤简单，可实现自动化、批量化的检测规模检测。附图说明图1为根据本专利技术的一个实施方案的化学分析用颜色测定仪的示意图；图2为根据本专利技术的一个化学分析用颜色测定仪的工作流程框图；图3为根据本专利技术的一个化学分析用颜色测定仪的校正系统的工作原理框图；图4为根据本专利技术的化学分析用颜色测定仪的反应池、光源和搅拌装置部分的示意图；图中：1为光源，2为反应池，3为搅拌装置，4为滴定装置，5为光谱仪、6为数据采集和处理单元，7为准直镜，8为聚焦镜，9为传感器，11为入射光源，12校准光源，2a为反应池，3a为磁力搅拌器。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的实施方案，所述实施方案的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应理解，以下实施方案仅是举例性的，对本专利技术不构成限制。本专利技术的保护范围由权利要求书限定。还应理解，在实施本专利技术的过程中，不必包括下述实施方案中的所有技术特征，这些技术特征可以有多种组合。图1示出了根据本专利技术的一个实施方案的化学分析用颜色测定仪，图2示出了根据本专利技术的化学分析用颜色测定仪的工作流程框图。现结合图1和2对本专利技术的化学分析用颜色测定仪进行描述。该化学分析用颜色测定仪包括：光源1、反应池2、搅拌装置3、滴定装置4、光谱仪5和数据采集和处理单元6。所述滴定装置4向所述反应池内滴入待测液体，所述搅拌装置3对反应池中的溶液体进行搅拌，所述光源1照射所述反应池2，使光线穿过反应池被光谱仪5接收，所述光谱仪测得所述反应池内溶液的吸光度，传递给数据采集和处理单元6，所述数据采集和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学分析用颜色测定仪，其特征在于，所述化学分析用颜色测定仪包括：光源、反应池、搅拌装置、滴定装置、光谱仪以及数据采集和处理单元，所述滴定装置向所述反应池内滴入待测液体，所述搅拌装置对反应池中的溶液进行搅拌，所述光源照射所述反应池，使光线穿过反应池被光谱仪接收，所述光谱仪测得所述反应池内溶液的吸光度，所述数据采集和处理单元通过吸光度计算出空间色度值,优选地，所述化学分析用颜色测定仪还包括pH计，所述pH计测量所述反应池中的溶液的酸碱度值。

【技术特征摘要】
1.一种化学分析用颜色测定仪，其特征在于，所述化学分析用颜色测定仪包括：光源、反应池、搅拌装置、滴定装置、光谱仪以及数据采集和处理单元，所述滴定装置向所述反应池内滴入待测液体，所述搅拌装置对反应池中的溶液进行搅拌，所述光源照射所述反应池，使光线穿过反应池被光谱仪接收，所述光谱仪测得所述反应池内溶液的吸光度，所述数据采集和处理单元通过吸光度计算出空间色度值,优选地，所述化学分析用颜色测定仪还包括pH计，所述pH计测量所述反应池中的溶液的酸碱度值。2.根据权利要求1所述的化学分析用颜色测定仪，其特征在于，所述反应池具有相对的且相互平行布置的透光片。3.根据权利要求2所述的化学分析用颜色测定仪，其特征在于，所述化学分析用颜色测定仪还包括准直镜和光缆，所述准直镜将光缆从光源导出的光线校正为平行光线后，射入反应池的透光片，再将被吸收后的光线校正为平行光线后通过光缆导入光谱仪，优选地，所述光谱仪的吸光度测量时间间隔在0.1ms～10min范围内设置。4.根据权利要求3所述的化学分析用颜色测定仪，其特征在于，每个测量时间点处对应滴定的体积数,所述滴定的体积数借助于测量时间与相应的测量时间点处的计算出的色度值参数和测定的pH值相对应。5.根据权利要求1所述的化学分析用颜色测定仪，其特征在于，所述滴定装置为至少一个数字控制注射泵或模拟控制注射泵，所述数字控制注射泵或模拟注射泵被安排为并联或串联，每个数字控制注射泵或模拟注射泵都是独立可控的。优选地，所述数字控制注射泵或模拟控制注射泵的溶液输出端浸入到反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，王海洋，崔宗岩，王宇曦，关晓瑞，
申请(专利权)人：王飞，
类型：发明
国别省市：河北;13