一种滴定终点判定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种滴定终点判定装置，所述装置包括：滴定池，光源、颜色传感器和判定模块；所述滴定池，用于盛放被滴定液体；所述光源，用于为颜色传感器提供光线；所述颜色传感器，用于以一定的时间间隔连续采集被滴定液体的颜色参数信息或图像信息，并发送至判定模块；所述判定模块，用于对接收到的颜色参数信息或图像信息进行分析，根据颜色参数信息或图像信息的变化，判定是否达到滴定终点。本发明专利技术的装置可以降低滴定分析中的人员操作误差和操作人员视觉偏差导致的测量误差，并可以实现滴定分析的无人化操作。

【技术实现步骤摘要】
一种滴定终点判定装置
本专利技术涉及化验分析领域，具体涉及一种滴定终点判定装置。
技术介绍
滴定是指一种定量分析的手段，也是一种化学实验操作。它通过两种溶液的定量反应来确定某种溶质的含量。它是根据指示剂的颜色变化指示滴定终点，然后目测标准溶液消耗体积，计算分析结果。在化验分析领域，利用液体颜色的突变来判定滴定终点是滴定分析过程中的关键操作步骤，目前一般实验室滴定分析采用的滴定终点的判定方法是人工判断滴定终点的方法，即化验操作人员根据指示剂的颜色变化来判定是否到达滴定终点。当到达滴定终点后，化验操作人员目测处滴定管中标准溶液消耗体积，然后计算出分析结果。在工业生产中，为了提高检测的自动化水平，有一部分在线分析仪表采用电位滴定法实现滴定终点的自动判定，但是，电位滴定分析的适用范围不能完全覆盖所有的滴定分析，大部分的滴定分析方法必须采用利用颜色突变来判定滴定终点。利用颜色变化判定滴定终点的滴定分析方法，不仅包括不需要对被测液体进行预先处理的滴定方法，如：水质碱度的测量(GB/T1756的附录E“碱度的测定(酸碱滴定法)”)等；还包括需要对被测液体进行预先处理的滴定方法，如：水质化学需氧量的测定重铬酸钾法(HJ828-2017)、水质氨氮的测定蒸馏-中和滴定法(HJ537-2009)等。人工根据颜色的变化来判定滴定终点，存在分析结果偏差大的现象。主要原因是：不同的人员之间对颜色的感知是有偏差的，导致不同的操作人员对同一个滴定分析的滴定终点的判定存在偏差。如何根据指示剂或被滴定液体的颜色变化来自动判定滴定终点是一个待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术缺陷，提出了一种滴定终点判定装置，所述装置包括：滴定池，光源、颜色传感器和判定模块；所述滴定池，用于盛放被滴定液体；所述光源，用于为颜色传感器提供光线；所述颜色传感器，用于以一定的时间间隔连续采集被滴定液体的颜色参数信息或图像信息，并发送至判定模块；所述判定模块，用于对接收到的颜色参数信息或图像信息进行分析，根据颜色参数信息或图像信息的变化，判定是否达到滴定终点。作为上述装置的一种改进，所述颜色传感器为机器视觉设备、摄像头或相机。作为上述装置的一种改进，所述颜色传感器的采样时间间隔为T，该值可以根据被滴定液体的滴定速度进行调整。作为上述装置的一种改进，所述光源为自然光、透射式光源或反射式光源；所述透射式光源为LED灯、荧光灯、电灯、白炽灯或卤素灯；所述反射式光源为LED灯、荧光灯、电灯、白炽灯或卤素灯。作为上述装置的一种改进，当光源为自然光时，所述装置还包括滴定平台支架，用于将颜色传感器设置于滴定池的底部。作为上述装置的一种改进，当光源为透射式光源时，将光源和颜色传感器分别设置于滴定池的两侧，并在滴定池的两侧各设置一个通光孔，供光线穿过；光源的光线穿透过滴定池后照射到颜色传感器上。作为上述装置的一种改进，当光源为反射式光源时，光源和颜色传感器均处于滴定池的同一侧，光源的光线经过滴定池内液体的反射后，照射到颜色传感器上。作为上述装置的一种改进，所述判定模块的具体实现过程为：从接收到的颜色参数信息或图像信息中提取出反映被滴定液体颜色变化的颜色数据，包括：被滴定液体的颜色的RGB值、色相、色温、亮度和色彩饱和度；将提取的颜色数据与预先设定的滴定终点判定条件进行对比，如果被滴定液体的颜色数据符合滴定终点的判定条件，则判定到达滴定终点，发出“停止滴加标准溶液”的消息；如果被滴定液体的颜色数据不符合滴定终点的判定条件，则发出“继续滴加标准溶液”的消息。作为上述装置的一种改进，所述颜色传感器在首次工作前需要进行白光测试，以获得滴定池内没有液体或者是滴定池内的液体是无色透明液体时的颜色参数。本专利技术的优势在于：本专利技术的装置可以降低滴定分析中的人员操作误差和操作人员视觉偏差导致的测量误差，并可以实现滴定分析的无人化操作。附图说明图1为本专利技术的具体实施方案1的装置示意图；图2为本专利技术的具体实施方案3的装置示意图；图3为本专利技术的具体实施方案4的装置示意图。附图标记：1、光源2、光源侧通光孔3、传感器侧通光孔4、颜色传感器5、锥形瓶6、滴定平台支架具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。在滴定过程中，随着标准溶液的不断滴加，被滴定液体的颜色会逐渐变化，在此过程中，利用颜色信息采集装置实时采集被滴定液体的颜色信息，就可以根据被滴定液体颜色信息的变化来判定滴定终点。本专利技术通过颜色信息采集装置来采集被滴定液体的颜色参数(如：被滴定液体的颜色的RGB值、CMYK值、色度、亮度、色相、或灰度等参数值)，通过被滴定液体的颜色参数值的变化来自动判定滴定终点。本专利技术的提供了一种滴定终点判定装置，用于采集被滴定液体的颜色参数，并依据被滴定液体的颜色参数值的变化来自动判定滴定终点。该装置包括：滴定池、颜色传感器、光源和判定模块；滴定池为盛放被滴定液体的容器。滴定池可以是烧杯、锥形瓶等常规的化验仪器，也可以是特定加工的用于盛放被滴定液体并可观察到被滴定液体颜色变化的任何形状的容器。颜色信息采集装置包括：颜色传感器、机器视觉设备、摄像头或相机等设施设备。颜色信息采集装置以一定的时间间隔来连续的采集被滴定液体的颜色参数信息或图像信息，为方便描述，将颜色传感器、机器视觉设备、摄像头、相机等颜色信息或图像信息采集装置统称为颜色传感器。颜色传感器的采样时间间隔为T，采样时间间隔T的大小可以根据滴定液的滴定速度来调整，采样时间间隔T可以设定为几秒或几分钟。颜色传感器每隔时间T后进行采样一次，或多次采样后取平均值。颜色传感器将采集到的滴定池内液体的颜色的信息数据传输给判定模块。光源，光源可以是自然光，也可以是LED灯、荧光灯、电灯、白炽灯、卤素灯等人造光源发出的光线，也可以是经过反光镜反射的光线。根据光线路径的不同，光源发出的光线经过透射和反射两种方式进入颜色传感器。光线透射式进入颜色传感器：光源和颜色传感器分别处于滴定池的两侧，光源的光线穿透过滴定池后照射到颜色传感器上。此时需要在滴定池的两侧各设置一个通光孔，供光线穿过。光线反射式进入颜色传感器：光源和颜色传感器分别处于滴定池的同一侧，光源的光线经过滴定池内液体的反射后，光线再照射到颜色传感器上。进入颜色传感器的光线可以是透射穿过滴定池内液体的光线，也可以经过滴定池内液体反射后的光线，也可以同时包含透射穿过滴定池内液体的光线和经过滴定池内液体反射后的光线。当滴定池内被滴定液体的颜色发生变化时，颜色传感器采集到的数据的数值会随着被滴定液体颜色的变化而变化。判定模块，用于通过专业软件、硬件及特定算法，来对每一次的所采集的颜色参数信息或图像信息进行分析或计算，最后，根据颜色参数信息或图像信息的变化，尤其是利用与颜色相关的参数的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滴定终点判定装置，其特征在于，所述装置包括：滴定池，光源、颜色传感器和判定模块；/n所述滴定池，用于盛放被滴定液体；/n所述光源，用于为颜色传感器提供光线；/n所述颜色传感器，用于以一定的时间间隔连续采集被滴定液体的颜色参数信息或图像信息，并发送至判定模块；/n所述判定模块，用于对接收到的颜色参数信息或图像信息进行分析，根据颜色参数信息或图像信息的变化，判定是否达到滴定终点。/n

【技术特征摘要】
1.一种滴定终点判定装置，其特征在于，所述装置包括：滴定池，光源、颜色传感器和判定模块；
所述滴定池，用于盛放被滴定液体；
所述光源，用于为颜色传感器提供光线；
所述颜色传感器，用于以一定的时间间隔连续采集被滴定液体的颜色参数信息或图像信息，并发送至判定模块；
所述判定模块，用于对接收到的颜色参数信息或图像信息进行分析，根据颜色参数信息或图像信息的变化，判定是否达到滴定终点。


2.根据权利要求1所述的滴定终点判定装置，其特征在于，所述颜色传感器为机器视觉设备、摄像头或相机。


3.根据权利要求2所述的滴定终点判定装置，其特征在于，所述颜色传感器的采样时间间隔为T，该值可以根据被滴定液体的滴定速度进行调整。


4.根据权利要求1所述的滴定终点判定装置，其特征在于，所述光源为自然光、透射式光源或反射式光源；所述透射式光源为LED灯、荧光灯、电灯、白炽灯或卤素灯；所述反射式光源为LED灯、荧光灯、电灯、白炽灯或卤素灯。


5.根据权利要求4所述的滴定终点判定装置，其特征在于，当光源为自然光时，所述装置还包括滴定平台支架，用于将颜色传感器设置于滴定池的底部。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王在彬，李传瑾，刘文斌，王姿余，张郅宸，贺中爱，胡克华，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37