一种基于光电传感器的自动永停滴定仪及滴定方法技术

本发明专利技术涉及一种基于光电传感器的自动永停滴定仪，包括：滴定系统、微电流放大电路、微电流表、检测及控制电路、电磁搅拌系统、电源电路和升压模块；本发明专利技术还涉及基于光电传感器的自动永停滴定仪的滴定方法。本发明专利技术的有益效果是：在微电流表面板上加装有反射式光电传感器来检测电流表指针的偏移规律，并通过检测及控制电路控制滴定过程，判断滴定终点；能实现永停滴定过程中两个铂电极由去极化变为极化过程中，电流由非零值回到零点并保持不变的情况下的自动滴定过程；还能实现永停滴定过程中两个铂电极由极化到去极化过程中的自动滴定过程；扩展了自动永停滴定仪的应用范围；适用于按永停滴定法检测的药物及化工产品检验。按永停滴定法检测的药物及化工产品检验。按永停滴定法检测的药物及化工产品检验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光电传感器的自动永停滴定仪及滴定方法


[0001]本专利技术属于药物检验仪器
，尤其涉及一种基于光电传感器的自动永停滴定仪及滴定方法。

技术介绍

[0002]永停滴定法是在样品溶液中插入两支相同的铂电极组成电解池，在电极之间加上低电压，如果电极在溶液中发生极化，那么在滴定过程还未到达终点时，电路中只有很小或没有电流通过；当滴定到达终点时，若滴定液稍过量，则电极由极化变为去极化，溶液中就会有电流通过，此时电流计指针会突然偏转，而且不会回到初始位置；反之，若电极由去极化变为极化，则电流计指针从有偏转回到零点，且不再变动；由此可以确定滴定终点。
[0003]在药物的含量分析中，通常选用永停滴定法来选择核对指示剂变色域或重氮化永停滴定，确定滴定终点，进而得到药物含量。重氮化永停滴定过程中电解电流比较微弱，需用10
‑9A/格高灵敏电流计；虽然传统的微电流指针式10
‑9A/格高灵敏电流计应用范围广泛，但是机械稳定性很差,操作时轻微的外界干扰就会引起指针偏转并不停的摆动，给终点判断带来困难，且价格昂贵、易损坏，需人工控制滴定过程，费时费力且工作效率低。
[0004]为了解决上述问题，许多分析工作者对药典上介绍的永停滴定电路进行了改进：专利CN89212666.3采用放大电路对电解电流进行放大，以便可以使用价廉的市售表头(如10
‑6A/格的电流计)，以取得良好的分析结果；另外，上海市安亭电子仪器厂研制了ZYT
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1型自动永停滴定仪，南京科环分析仪器有限公司研制了ZYT
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2型自动永停滴定仪，上海雷磁仪器有限公司研制了ZDY
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500型自动永停滴定仪，济南海能仪器股份有限公司研制了T950全自动永停滴定仪，来进行可重氮化滴定的药物含量测定。
[0005]虽然以上自动永停滴定仪实现滴定自动化，提高了工作效率；但当电极由去极化变为极化时，电流由非零值回到零点并保持不变的情况下，无法自动完成滴定(如以Na2S2O3为滴定液来滴定溶液中的I2时，自动永停滴定仪无法实现自动滴定)，应用范围窄。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于光电传感器的自动永停滴定仪及滴定方法。
[0007]这种基于光电传感器的自动永停滴定仪，包括：滴定系统、微电流放大电路、微电流表、检测及控制电路、电磁搅拌系统、电源电路和升压模块；
[0008]滴定系统，用于通过永停滴定法对待测溶液进行滴定分析；包括滴定管夹、滴定管、硅橡胶管、滴头尖嘴、烧杯、电磁搅拌子和两支铂电极；烧杯内盛装待测溶液；滴定管用滴定管夹固定；滴定管下端通过硅橡胶管连接滴头尖嘴，滴头尖嘴位于烧杯上方、插入烧杯内待测溶液液中或离烧杯内待测溶液液面有一定距离；两支铂电极置于待测溶液中；烧杯内放置电磁搅拌子；硅橡胶管上设有电磁阀；
[0009]微电流放大电路，用于对滴定过程中两支铂电极输出的微电流进行放大，还用于
选择加在两支铂电极上的极化电压、对微电流表进行调零和灵敏度调整；微电流放大电路的输入端连接两支铂电极的信号输出端；
[0010]微电流表，用于显示经过微电流放大电路放大后的由两支铂电极输出的微电流；微电流表电连接微电流放大电路的输出端；微电流表在指针偏移的表盘上开口并安装有多只反射式光电传感器；
[0011]检测及控制电路，用于将偏转到反射式光电传感器下的指针动作转换成脉冲电信号，用于根据脉冲电信号出现的时间规律，通过开闭电磁阀来控制滴定速度并判断滴定终点；检测及控制电路包括单片机、终点门限选择器、滑动开关、滴定状态显示LED灯、数码管、光电耦合器和复位电路；单片机电连接终点门限选择器、滑动开关、滴定状态显示LED灯、数码管、光电耦合器和复位电路；光电耦合器电连接电磁阀；
[0012]电源电路，用于将交流电转化成直流电，向自动永停滴定仪的用电设备供电；
[0013]升压模块，用于将电源电路输出的直流电压上升至设定数值，向电磁阀和电磁搅拌系统供电；升压模块的输入端电连接电源电路的输出端，升压模块的输出端电连接电磁阀和电磁搅拌系统的直流电机；
[0014]电磁搅拌系统，用于调节电磁搅拌子的转速；电磁搅拌系统设有搅拌系统电路，搅拌系统电路包括调速电位器、555定时器、晶体三极管和直流电机；升压模块的直流电输出端电连接调速电位器，调速电位器电连接555定时器和电磁搅拌子；555定时器电连接晶体三极管和直流电机。
[0015]作为优选，微电流表的指针上贴有黑色小纸片，微电流表在满刻度10％、30％、50％、70％和90％对应的表盘位置上开口并安装有五只反射式光电传感器。
[0016]作为优选，升压模块采用LM2596S芯片；单片机选用STC89C51芯片。
[0017]作为优选，自动永停滴定仪的仪器外壳上还设有蜂鸣器窗、手动或自动模式选择滑动键、搅拌速度调节旋钮、极化电压选择旋钮、电源开关、调零旋钮、灵敏度选择旋钮、终点门限选择旋钮、滴定停止按钮和滴定开始按钮；
[0018]蜂鸣器窗内安装有蜂鸣器；
[0019]手动或自动模式选择滑动键，用于切换选择永停滴定仪的自动模式和手动模式，电连接滑动开关；滑动开关电连接单片机；
[0020]搅拌速度调节旋钮，用于调节电磁搅拌子的转速；电连接电磁搅拌系统内的调速电位器；
[0021]极化电压选择旋钮，用于选择加在两支铂电极上的极化电压；
[0022]电源开关用于切断和连通自动永停滴定仪的电源；电源开关电连接电源电路；
[0023]调零旋钮，用于对微电流表进行调零；
[0024]灵敏度选择旋钮，用于对微电流表进行灵敏度调整；
[0025]终点门限选择旋钮，用于选择当下采用的反射式光电传感器；
[0026]滴定停止按钮，用于控制电磁阀关闭，进而阻止滴定管继续滴定；
[0027]滴定开始按钮，用于控制电磁阀打开，进而令滴定管继续滴定。
[0028]这种基于光电传感器的自动永停滴定仪的滴定方法，包括如下步骤：
[0029]步骤1、向滴定管中注入适量水，打开仪器的电源开关，将手动或自动模式选择滑动键滑动到手动模式，长按滴定开始按钮，调节电磁阀上的松紧螺丝直至水从滴定管中以
设定速度滴出；
[0030]步骤2、取下并洗涤滴定管，用滴定液润洗滴定管设定次数后，向滴定管中注入滴定液，将滴定管装回滴定管夹上；在手动模式下，长按滴定开始按钮，将硅橡胶管及滴头尖嘴中的气泡排尽，调节滴定管中的液面至0刻度附近略微靠下位置，读取并记下滴定管中的液面数值；
[0031]步骤3、在烧杯中准确移入一定容量的待测溶液并加入其它辅助试剂(比如显色剂)，将电磁搅拌子和两支铂电极放入烧杯中；
[0032]步骤4、调节搅拌速度调节旋钮，控制电磁搅拌系统内的调速电位器来调节电磁搅拌子的转速至设定值，电磁搅拌子对待测溶液进行搅拌；
[0033]步骤5、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光电传感器的自动永停滴定仪，其特征在于，包括：滴定系统、微电流放大电路、微电流表(1)、检测及控制电路、电磁搅拌系统、电源电路和升压模块；滴定系统，用于通过永停滴定法对待测溶液进行滴定分析；包括滴定管夹(18)、滴定管(5)、硅橡胶管(6)、滴头尖嘴、烧杯、电磁搅拌子(7)和两支铂电极(3)；烧杯内盛装待测溶液；滴定管(5)用滴定管夹(18)固定；滴定管(5)下端通过硅橡胶管(6)连接滴头尖嘴，滴头尖嘴位于烧杯上方、插入烧杯内待测溶液液中或离烧杯内待测溶液液面有一定距离；两支铂电极(3)的置于待测溶液中；烧杯内放置电磁搅拌子(7)；硅橡胶管(6)上设有电磁阀(4)；微电流放大电路，用于对滴定过程中两支铂电极(3)输出的微电流进行放大，还用于选择加在两支铂电极(3)上的极化电压、对微电流表(1)进行调零和灵敏度调整；微电流放大电路的输入端连接两支铂电极(3)信号输出端；微电流表(1)，用于显示经过微电流放大电路放大后的由两支铂电极(3)输出的微电流；微电流表(1)电连接微电流放大电路的输出端；微电流表(1)在指针偏移的表盘上开口并安装有多只反射式光电传感器(1.2)；检测及控制电路，用于将偏转到反射式光电传感器(1.2)下的指针动作转换成脉冲电信号，用于根据脉冲电信号出现的时间规律，通过开闭电磁阀(4)来控制滴定速度并判断滴定终点；检测及控制电路包括单片机、终点门限选择器、滑动开关、滴定状态显示LED灯、数码管(2)、光电耦合器和复位电路；单片机电连接终点门限选择器、滑动开关、滴定状态显示LED灯、数码管(2)、光电耦合器和复位电路；光电耦合器电连接电磁阀(4)；电源电路，用于将交流电转化成直流电，向自动永停滴定仪的用电设备供电；升压模块，用于将电源电路输出的直流电压上升至设定数值，向电磁阀(4)和电磁搅拌系统供电；升压模块的输入端电连接电源电路的输出端，升压模块的输出端电连接电磁阀(4)和电磁搅拌系统的直流电机；电磁搅拌系统，用于调节电磁搅拌子(7)的转速；电磁搅拌系统设有搅拌系统电路，搅拌系统电路包括调速电位器、555定时器、晶体三极管和直流电机；升压模块的直流电输出端电连接调速电位器，调速电位器电连接555定时器和电磁搅拌子(7)；555定时器电连接晶体三极管和直流电机。2.根据权利要求1所述基于光电传感器的自动永停滴定仪，其特征在于：微电流表(1)的指针上贴有黑色小纸片(1.1)，微电流表(1)在满刻度10％、30％、50％、70％和90％对应的表盘位置上开口并安装有五只反射式光电传感器(1.2)。3.根据权利要求2所述基于光电传感器的自动永停滴定仪，其特征在于：升压模块采用LM2596S芯片；单片机选用STC89C51芯片。4.根据权利要求3所述基于光电传感器的自动永停滴定仪，其特征在于：自动永停滴定仪的仪器外壳上还设有蜂鸣器窗(8)、手动或自动模式选择滑动键(9)、搅拌速度调节旋钮(10)、极化电压选择旋钮(11)、电源开关(12)、调零旋钮(13)、灵敏度选择旋钮(14)、终点门限选择旋钮(15)、滴定停止按钮(16)和滴定开始按钮(17)；蜂鸣器窗(8)内安装有蜂鸣器；手动或自动模式选择滑动键(9)，用于切换选择永停滴定仪的自动模式和手动模式，电连接滑动开关；滑动开关电连接单片机；搅拌速度调节旋钮(10)，用于调节电磁搅拌子(7)的转速；电连接电磁搅拌系统内的调
速电位器；极化电压选择旋钮(11)，用于选择加在两支铂电极(3)上的极化电压；电源开关(12)用于切断和连通自动永停滴定仪的电源；电源开关(12)电连接电源电路；调零旋钮(13)，用于对微电流表(1)进行调零；灵敏度选择旋钮(14)，用于对微电流表(1)进行灵敏度调整；终点门限选择旋钮，用于选择当下采用的反射式光电传感器(1.2)；滴定停止按钮(16)，用于控制电磁阀(4)关闭，进而阻止滴定管(5)继续滴定；滴定开始按钮(17)，用于控制电磁阀(4)打开，进而令滴定管(5)继续滴定。5.一种如权利要求4所述基于光电传感器的自动永停滴定仪的滴定方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙倩，孟庆华，杨丞，郭雨琦，刘茂臻，徐小琳，康映秋，朱子璇，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：