一种利用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的装置制造方法及图纸

一种使用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的教学实验仪器，为了克服实验内容单一的问题，设计了可用光电传感器测量溶液浓度、酸碱度的教学实验仪器，本发明专利技术的技术方案是：遮光桶与基座进行螺纹连接，缓冲垫圈置于遮光筒内底部，塑料盘上有三个圆形卡槽，可装不同种类的光电传感器，透明比色瓶使用时置于遮光筒中，盖上遮光瓶盖。瓶盖中心开有小孔，用于固定光源，基座上有两个接线柱，用于与外电路连接，基座内部有一对铜制弹性电极片，工作时可与光电原件的电极弹性接触，电极片与接线柱通过导线相连，通过旋转旋钮，可切换接入电路的光电原件，利用这个装置，可以方便地使用光电传感器研究测量液体浓度及酸碱度的方法，有利于学生发散思维。

A device for measuring liquid concentration and acidity and alkalinity by photoelectric sensor

A teaching experimental instrument for measuring liquid concentration and acidity and alkalinity with photoelectric sensor is designed in order to overcome the problem of single experiment content. The technical scheme of the invention is that the light shielding barrel is threaded to the base, the cushion washer is placed at the bottom of the light shielding barrel, and three circular chucks are arranged on the plastic disk. The transparent colorimetric bottle can be placed in a light shielding cylinder and covered with a light shielding bottle cap. A small hole is opened in the center of the bottle cap for fixing the light source. There are two connecting posts on the base for connecting with the external circuit. There is a pair of copper elastic electrodes inside the base. When working, the electrodes can contact with the electrodes of the optoelectronic components elastically. The electrodes are connected with the connecting posts through wires, and the optoelectronic components of the access circuit can be switched by rotating knobs. With this device, light can be used conveniently. The study of the method of measuring liquid concentration and acidity and alkalinity by electric sensor is beneficial to students'divergent thinking.

【技术实现步骤摘要】
一种利用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的装置
本专利技术涉及物理实验装置领域，特别涉及利用光敏二极管，光敏三极管，光敏电阻的光电特性测量液体浓度与酸碱度的关系。
技术介绍
在大学物理实验室，光电传感器被广泛地应用在教学实验中。通过光电传感器，我们可以间接测得多种物理量。而在大学物理实验中，我们目前关于光电传感器的实验内容较多为验证性，并且单一，学生仅仅尝试着研究他们的伏安特性曲线以及光谱响应特性等，实验内容枯燥、陈旧，也未能体现光电传感器更多的应用领域，不利于启发学生的想象力，也不利于培养学生的动手能力。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术设计了一种利用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的装置，该装置可以利用光电传感器测量液体浓度及酸碱度，增加了应用型实验项目。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种利用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的装置主要包括：光电传感器、基座、比色瓶、转盘、旋钮、遮光桶、缓冲垫圈。遮光桶由黑色塑料构成，高度8cm、直径3.2cm、壁厚0.2cm，塑料管底部开口缩小为内径2cm，底厚0.2cm；遮光桶底部带有螺纹，可与基座进行螺纹连接；缓冲垫圈是圆环形，由橡胶构成，外径2.8cm，内径2cm，厚0.5cm；缓冲垫圈置于遮光筒内底部，可防止放置比色瓶时冲击时玻璃破损；转盘为塑料材质。转盘直径8cm，厚0.3cm，在离圆心2cm处有由三个直径为3厘米的圆形卡槽，深0.1cm，3个卡槽与圆心间的夹角互为120度；卡槽上可安放3个光电传感器；转盘中央有直径0.8cm，高2cm的圆柱，圆柱可与旋钮底部的槽过盈配合；比色瓶由透明玻璃制造而成，瓶身外径2.7cm，厚0.2cm，高5cm，瓶口直径2.2cm，高1.5cm；瓶盖由黑色不透明塑料构成，高1.5厘米，外径2.7cm，内径2.2厘米，可与瓶口通过螺纹连接；瓶盖中心开有直径0.2厘米的小孔，小孔可以固定发光二极管；基座为黑色不透明塑料构成的长方体，长15cm，宽10cm，高4cm；基座上端离宽边1cm有直径3.2cm的开口，用于与遮光筒连接；离遮光桶壁0.5cm有直径0.5厘米的小孔；基座另一端有两个金属接线柱，用于与外电路连接；基座底可卸下，其中在基座小孔的正下方有外径0.8cm，内径0.5cm的圆环柱；转盘底部的圆柱可插入此圆柱孔中，并能够自由转动；基座内部开孔处旁边有一对铜制弹性电极片，在转盘正常装配时可刚好与光电传感器模块的电极弹性接触；电极片与接线柱通过导线相连；实验时，加入等量的不同浓度的溶液于比色瓶中，将比色瓶置入遮光筒内，盖上瓶盖，在瓶盖的小孔中外加光源，通过外电路可以测得此时的电压电流的数值，由于溶液的透光率与折射率会随着溶液浓度的改变而变化，在外加光源恒定的条件下，最终照射到光电传感器上的光强会有所不同，因此测得的电学量会随着溶液的浓度而发生变化；根据这一原理，学生可以探索某一溶液的电压或者电流随浓度变化的曲线，利用这样的曲线就可以测出未知浓度溶液的浓度；本专利技术同样可以用来测量溶液的酸碱度，我们可以在溶液中滴加ph试液，溶液的颜色会根据溶液的酸碱度而变化，利用光电传感器的光谱响应特性，我们可以得到不同颜色下对应的电学量的数值，能够绘制一条电压电流与溶液酸碱度的特性曲线，对照曲线我们便能测得某一溶液的酸碱度。本专利技术的有益效果是：扩充了实验内容，增加应用型实验项目，仪器构造简单，制造成本低，便于大范围推广。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是遮光筒的示意图；图2是缓冲垫圈的示意图；图3是转盘的示意图；图4装上传感器模块后的转盘示意图；图5是旋钮上部的示意图；图6是旋钮底部的示意图；图7是基座外部的示意图;；图8是基座内底示意图；图9是比色瓶的示意图；图10是弹性电极片的示意图；图11是装配好后的整体示意图。其中1、遮光桶，2、缓冲垫圈，3、转盘，4、光电传感器模块，5、电极，6、导线，7、卡槽，8、圆柱，9、圆柱切槽，10、旋钮，11、槽，12、基座，13、接线柱，14、螺纹孔，15、孔，16、底盖，17、圆柱孔，18、比色瓶，19、瓶盖，20、孔，21、弹性电极片，22、导线，23、档位标识。具体实施方式遮光桶（1）高度8cm、直径3.2cm、壁厚0.2cm，遮光桶底部开口缩小为内径2cm，底厚0.2cm。遮光桶底部带有螺纹，可与基座（12）的螺纹孔（14）进行螺纹连接。缓冲垫圈（2）由橡胶构成，外径2.8cm，内径2cm，厚0.5cm。缓冲垫圈（2）置于遮光筒内底部。转盘直径8cm，厚0.3cm，在离圆心2cm处有由三个直径为3厘米的圆形卡槽7，深0.1cm，3个卡槽（7）与圆心间的夹角互为120度。卡槽（7）上可卡上三个圆形的光电传感器模块（4），模块分别有光敏电阻、光电二极管、光电三极管。每个圆形传感器模块边缘有两个电极（5）。转盘中央有直径0.5cm，高2cm的圆柱（8），圆柱（8）顶端有长度0.5cm的圆柱切槽（9），圆柱（8）可穿过基座上的孔（15），与旋钮（10）底部的槽（11）过盈配合，同时圆柱底能插入基座底上的圆柱孔中。转动旋钮（10）指到其中一个档位标识（23）时，对应的光电传感器模块（4）被接入电路。比色瓶（18）由透明玻璃制造而成，瓶身外径2.7cm，厚0.2cm，高5cm，瓶口直径2.2cm，高1.5cm。瓶盖（19）由黑色不透明塑料构成，高1.5厘米，外径2.7cm，内径2.2厘米，可与瓶口通过螺纹连接。瓶盖中心开有直径0.2厘米的小孔（20），小孔可以外接发光二极管。基座（12）为黑色不透明塑料构成的长方体，长15cm，宽10cm，高4cm。基座（12）上端离宽边1cm有直径3.2cm的螺纹孔（14），用于与遮光筒连接。基座另一端有两个金属接线柱（13），用于与外电路连接。基座内部开孔处旁边有一对铜制弹性电极片（21），电极片可刚好与光电传感器的电极（5）弹性接触。电极片与接线柱之间由导线（22）连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的教学实验仪器，其特征是：遮光桶（1）高度8cm、直径3.2cm、壁厚0.2cm，遮光桶底部开口缩小为内径2cm，底厚0.2cm，遮光桶底部带有螺纹，可与基座（12）的螺纹孔（14）进行螺纹连接，缓冲垫圈（2）由橡胶构成，外径2.8cm，内径2cm，厚0.5cm，缓冲垫圈（2）置于遮光筒内底部，转盘直径8cm，厚0.3cm，在离圆心2cm处有由三个直径为3厘米的圆形卡槽7，深0.1cm，3个卡槽（7）与圆心间的夹角互为120度，卡槽（7）上可卡上三个圆形的光电传感器模块（4），模块分别有光敏电阻、光电二极管、光电三极管，每个圆形传感器模块边缘有两个电极（5），转盘中央有直径0.5cm，高2cm的圆柱（8），圆柱（8）顶端有长度0.5cm的圆柱切槽（9），圆柱（8）可穿过基座上的孔（15），与旋钮（10）底部的槽（11）过盈配合，同时圆柱底能插入基座底上的圆柱孔中，转动旋钮（10）指到其中一个档位标识（23）时，对应的光电传感器模块（4）被接入电路，比色瓶（18）由透明玻璃制造而成，瓶身外径2.7cm，厚0.2cm，高5cm，瓶口直径2.2cm，高1.5cm，瓶盖（19）由黑色不透明塑料构成，高1.5厘米，外径2.7cm，内径2.2厘米，可与瓶口通过螺纹连接，瓶盖中心开有直径0.2厘米的小孔（20），小孔可以外接发光二极管，基座（12）为黑色不透明塑料构成的长方体，长15cm，宽10cm，高4cm，基座（12）上端离宽边1cm有直径3.2cm的螺纹孔（14），用于与遮光筒连接，基座另一端有两个金属接线柱（13），用于与外电路连接，基座内部开孔处旁边有一对铜制弹性电极片（21），电极片可刚好与光电传感器的电极（5）弹性接触，电极片与接线柱之间由导线（22）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种使用光电传感器测量液体浓度及酸碱度的教学实验仪器，其特征是：遮光桶（1）高度8cm、直径3.2cm、壁厚0.2cm，遮光桶底部开口缩小为内径2cm，底厚0.2cm，遮光桶底部带有螺纹，可与基座（12）的螺纹孔（14）进行螺纹连接，缓冲垫圈（2）由橡胶构成，外径2.8cm，内径2cm，厚0.5cm，缓冲垫圈（2）置于遮光筒内底部，转盘直径8cm，厚0.3cm，在离圆心2cm处有由三个直径为3厘米的圆形卡槽7，深0.1cm，3个卡槽（7）与圆心间的夹角互为120度，卡槽（7）上可卡上三个圆形的光电传感器模块（4），模块分别有光敏电阻、光电二极管、光电三极管，每个圆形传感器模块边缘有两个电极（5），转盘中央有直径0.5cm，高2cm的圆柱（8），圆柱（8）顶端有长度0.5cm的圆柱切槽（9），圆柱（8）可穿过基座上的孔（15），与旋钮（10）底部的槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎子豪，梁小冲，李伟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51