一种振荡反应测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种振荡反应测量装置，包括容器底座、支架、反应容器、夹持装置、光源、传感器、可编程控制器、顶盖、试剂加注装置以及上位机，所述容器底座和顶盖之间通过支架固定连接，所述反应容器设于容器底座上，所述试剂加注装置设于顶盖上，所述试剂加注装置正对反应容器，所述夹持装置设于支架上，所述光源设于夹持装置的一侧，所述传感器设于夹持装置的另一侧，所述可编程控制器通过导线与传感器连接，所述上位机与可编程控制器连接。本发明专利技术装置结构简单、操作便捷，灵敏度高，成本较低，组装方便，便携性强，可实时观察实验现象，拓展性强，能够适应灵活多变的实验要求，大大提高实验教学的效果。

Oscillating reaction measuring device

The invention discloses an oscillating reaction measuring device comprises a container base, bracket, reaction vessel, clamping device, light source, sensor, programmable controller, top cover, and the upper machine reagent filling device, the container between the base and the top cover are fixedly connected by a bracket, the reaction vessel is arranged on the base of the container. Reagent filling device is arranged on the top cover, the reagent filling device is a reaction vessel, the clamping device is arranged on the bracket, one side of the light source is arranged on the clamping device, the other side of the sensor is arranged on the clamping device, the programmable controller is connected with the sensor wire, the PC and programmable the controller is connected. The device of the invention has the advantages of simple structure, convenient operation, high sensitivity, low cost, convenient assembly, portability, real-time observation of experimental phenomena, strong expandability, flexibility to adapt to the requirements of the experiment, greatly improve the effectiveness of experimental teaching.

【技术实现步骤摘要】
一种振荡反应测量装置
本专利技术涉及一种振荡反应测量装置，属于教学实验仪器领域。
技术介绍
在某些反应体系中，有些组分的浓度会忽高忽低，呈现周期性变化，这种现象称为化学振荡。化学振荡反应具有非线性动力学速率微分方程，是在开放体系中进行的远离平衡的一类反应。体系与外界环境交换物质和能量的同时，通过适当的有序结构状态耗散环境传来的物质和能量。BZ振荡反应是大学本科物理化学的一个基础实验，属于非平衡态热力学范畴，在国内许多高校都有开设。该实验测量反应诱导期及振荡周期时间，再利用Arrhenius公式，图解法求出表观活化能的数值。目前绝大多数实验装置多采用电压测量仪，通过铂-甘汞电极测量电势随时间的变化，利用数据采集接口装置连接计算机采集数据，但是实验装置价格昂贵，准备、安装过程较为繁琐，且装置体积较大，便携性差，无法适应灵活的教学需求。有鉴于此，设计一种振荡反应装置，解决现有技术中存在成本高、安装繁琐、便携性差等问题，同时能提高实验效率并减少操作误差对实验结果的影响。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种振荡反应测量装置。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种振荡反应测量装置，包括容器底座、支架、反应容器、夹持装置、光源、传感器、可编程控制器、顶盖、试剂加注装置以及上位机，所述容器底座和顶盖之间通过支架固定连接，所述反应容器设于容器底座上，所述试剂加注装置设于顶盖上，所述试剂加注装置正对反应容器，所述夹持装置设于支架上，所述光源设于夹持装置的一侧，所述传感器设于夹持装置的另一侧，所述可编程控制器通过导线与传感器连接，所述上位机与可编程控制器连接。优选地，所述反应容器包括但不限于烧杯、试管、锥形瓶、广口瓶、烧瓶等器皿。优选地，所述振荡反应测量装置还设有遮光装置，用于减少环境光对测量的影响。优选地，所述可编程控制器设有与外部通信用的有线或无线通信接口，所述可编程控制器通过有线或无线通信接口与上位机连接。优选地，所述容器底座还设有搅拌装置，所述反应容器内设有搅拌磁子，所述搅拌装置与搅拌磁子相配合使用。优选地，所述夹持装置的高度低于反应容器内液面的高度。进一步技术方案中，所述夹持装置的高度为反应容器内液面与搅拌磁子之间的中心位置。优选地，所述夹持装置设有紧固装置，通过螺丝调节与支架的配合状况。优选地，所述顶盖的中心处设有通孔，所述试剂加注装置通过通孔固设在顶盖上并与反应容器正对。优选地，所述夹持装置包括固定夹套、灯座和传感器座，所述灯座与传感器座相对设置。本专利技术中，反应容器内设有反应体系，反应体系包括一种或多种组分，其浓度在一段时间内周期性变化，且反应体系为敞开体系，于反应容器内进行反应。本专利技术中，可编程控制器实时检测传感器数据并向上位机传输，上位机测量软件进行数据处理并显示实验结果。本专利技术中，所述光源采用LED5050灯珠，额定电压3.3V、电流60mA。本专利技术中，所述传感器采用5516光敏电阻，5V电源端串联10KΩ上拉电阻，通过A0输出电压模拟信号至PCF8591芯片A0脚。本专利技术中，所述可编程控制器采用Atmega328PAVR单片机，通过SDA、SCL脚分别与PCF8591连接，使用IIC协议读取电压值，数值区间0至255。本专利技术中，所述可编程控制器每隔100ms读取15次电压数值，求和后通过TTL端口发送至RS232芯片，由RS232的USB端口向计算机发送数据。本专利技术中，所述可编程控制器使用ESP8266模块，通过WLAN建立通信，发送数据至手机客户端。本专利技术中，所述上位机上设有数据处理软件，所述数据处理软件实时采集串口数据，保存至上位机并绘制图像。该软件支持多路同时测量，并具有软件滤波功能，可分析计算振荡周期以及反应诱导时间。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术装置结构简单、操作便捷，成本较低，组装方便，便携性强，灵敏度高，可实时观察实验现象，拓展性强，能够适应灵活多变的实验要求，大大提高实验教学的效果。附图说明图1是本专利技术的装置结构简图。图2是本专利技术实施例一中设有遮光装置的结构简图。图3是本专利技术的结构示意图。图4是本专利技术实施例一中的传感器电路连接图。其中：1、容器底座；2、支架；3、反应容器；4、夹持装置；5、光源；6、传感器；7、可编程控制器；8、顶盖；9、试剂加注装置；10、遮光装置。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例一：参见图1、图3所示，一种振荡反应测量装置，包括容器底座1、支架2、反应容器3、夹持装置4、光源5、传感器6、可编程控制器7、顶盖8、试剂加注装置9以及上位机，所述容器底座1和顶盖8之间通过支架2固定连接，所述反应容器3设于容器底座1上，所述试剂加注装置9设于顶盖8上，所述试剂加注装置9正对反应容器3，所述夹持装置4设于支架2上，所述光源5设于夹持装置4的一侧，所述传感器6设于夹持装置4的另一侧，所述可编程控制器7设于夹持装置4上并通过导线与传感器6连接，所述上位机与可编程控制器7连接。本实施例中，所述反应容器3为烧杯，其容量为50mL，烧杯直径45mm，高50mm。本实施例中，参见图2所示，振荡反应测量装置还设有遮光装置10，用于减少环境光对测量的影响。本实施例中，所述可编程控制器7设有与外部通信用的有线或无线通信接口，所述可编程控制器通过有线或无线通信接口与上位机连接。本实施例中，所述容器底座1还设有搅拌装置，所述反应容器内设有搅拌磁子，所述搅拌装置与搅拌磁子相配合使用。本实施例中，所述夹持装置4的高度为反应容器内液面与搅拌磁子之间的中心位置。本实施例中，所述夹持装置4设有紧固装置，通过螺丝调节与支架的配合状况。本实施例中，所述顶盖8的中心处设有通孔，所述试剂加注装置通过通孔固设在顶盖上并与反应容器3正对。本实施例中，所述夹持装置4包括固定夹套、灯座和传感器座，所述灯座与传感器座相对设置。本实施例中，反应容器4内设有反应体系，反应体系包括一种或多种组分，其浓度在一段时间内周期性变化，且反应体系为敞开体系，于反应容器内进行反应。本实施例中，可编程控制器7实时检测传感器数据并向上位机传输，上位机测量软件进行数据处理并显示实验结果。本实施例中，所述光源5采用LED5050灯珠，额定电压3.3V、电流60mA。本实施例中，参见图4所示，所述传感器6采用5516光敏电阻，5V电源端串联10KΩ上拉电阻，通过A0输出电压模拟信号至PCF8591芯片A0脚。本实施例中，所述可编程控制器7采用Atmega328PAVR单片机，通过SDA、SCL脚分别与PCF8591连接，使用IIC协议读取电压值，数值区间0至255。本实施例中，所述可编程控制器7每隔100ms读取15次电压数值，求和后通过TTL端口发送至RS232芯片，由RS232的USB端口向计算机发送数据。本实施例中，所述可编程控制器7使用ESP8266模块，通过WLAN建立通信，发送数据至手机客户端。本实施例中，试剂加注装置9为10mL注射器，实验开始前先抽取试剂，置于顶盖的通孔内，将注射器活塞快速推至底部，即可开始实验。本实施例中，所述上位机上设有数据处理软件，所述数据处理软件实时采集串口数据，保存至上位机并绘制图像。该软件支持多路同时测量，并具有软件滤波功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡反应测量装置，其特征在于：包括容器底座、支架、反应容器、夹持装置、光源、传感器、可编程控制器、顶盖、试剂加注装置以及上位机，所述容器底座和顶盖之间通过支架固定连接，所述反应容器设于容器底座上，所述试剂加注装置设于顶盖上，所述试剂加注装置正对反应容器，所述夹持装置设于支架上，所述光源设于夹持装置的一侧，所述传感器设于夹持装置的另一侧，所述可编程控制器通过导线与传感器连接，所述上位机与可编程控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种振荡反应测量装置，其特征在于：包括容器底座、支架、反应容器、夹持装置、光源、传感器、可编程控制器、顶盖、试剂加注装置以及上位机，所述容器底座和顶盖之间通过支架固定连接，所述反应容器设于容器底座上，所述试剂加注装置设于顶盖上，所述试剂加注装置正对反应容器，所述夹持装置设于支架上，所述光源设于夹持装置的一侧，所述传感器设于夹持装置的另一侧，所述可编程控制器通过导线与传感器连接，所述上位机与可编程控制器连接。2.根据权利要求1所述的振荡反应测量装置，其特征在于：所述反应容器包括但不限于烧杯、试管、锥形瓶、广口瓶、烧瓶等器皿。3.根据权利要求1所述的振荡反应测量装置，其特征在于：所述振荡反应测量装置还设有遮光装置，用于减少环境光对测量的影响。4.根据权利要求1所述的振荡反应测量装置，其特征在于：所述可编程控制器设有与外部通信用的有线或无线通信接口，所述可编程控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，高奕，徐玉宽，陈晓东，肖杰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32