CN100573111C - 一种电脑全自动凯氏定氮仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电脑全自动凯氏定氮仪，其具有对加热分解消化后的被测样品进行蒸馏和滴定的装置，该装置包括：蒸汽单元、蒸馏单元、冷凝单元、吸收单元和滴定单元，蒸汽单元的蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，蒸馏单元的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连，冷凝单元的冷凝管的输出管连接至吸收单元，滴定单元的滴定器的输出端通过管路连到吸收单元中的滴定缸；装置的各组成单元通过相互连通的管道顺次连接，由单片机控制电路控制；该凯氏定氮仪的仪器安全门上安装有一安全门位置传感器，仪器安全门内安装有一消化管位置传感器。该电脑全自动凯氏定氮仪结构简单、操作方便、检测精度高，能够实现蛋白质检验过程的全程自动化。

Description

一种电脑全自动凯氏定氮仪

技术领域

本发明涉及用于食品、饲料、土壤、化肥测氮含量的仪器技术领域，尤其是一种由计算机控制的电脑全自动凯氏定氮仪。

背景技术

蛋白质是复杂的含氮有机化合物，主要由各种氨基酸链构成，它是生物体中的重要组成成分，也是人类、动物、植物与微生物等的重要营养成分，因此，蛋白质含量的测定在食品加工、营养卫生、农业生产、饲料工业等领域均具有重要的意义，并在这些领域的加工、生产、研究、贸易中受到高度重视。目前国内蛋白质检测多采用手工检测，其操作繁琐，检测结果也不够精确，现有的自动定氮仪，其结构单一，使用中仍需要人工调节，操作很不方便。

发明内容

为了解决现有技术中的定氮仪操作繁琐、检测结果不够精确的缺点，本发明提供一种结构简单、操作方便、检测精度高的由计算机控制的电脑全自动凯氏定氮仪。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种电脑全自动凯氏定氮仪，其具有对加热分解消化后的被测样品进行蒸馏和滴定的装置，该装置包括：蒸汽单元、蒸馏单元、冷凝单元、吸收单元和滴定单元，蒸汽单元的蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，蒸馏单元的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连，冷凝单元的冷凝管的输出管连接至吸收单元，滴定单元的滴定器的输出端通过管路连到吸收单元中的滴定缸；装置的各组成单元通过相互连通的管道顺次连接，由单片机控制电路控制；该凯氏定氮仪的仪器安全门上安装有一安全门位置传感器，仪器安全门内安装有一消化管位置传感器。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其蒸汽单元包括蒸汽炉、蒸汽阻断阀、加水阀、加水泵、排液阀、放汽阀、压力传感器、加热管、液位探针和温度探针；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，加热管置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过加水阀与加水泵连接，再与蒸馏水罐连接，液位探针和温度探针置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过排液阀与废液罐相连，压力传感器置于蒸汽炉外部，通过蒸汽炉顶部引出的支管与蒸汽炉相连，放汽阀置于蒸汽炉顶部。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其蒸馏单元包括缓冲瓶、含已处理过的待测样品的消化管、加碱泵、补液阀和废液阀；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀与缓冲瓶相连；蒸馏水罐通过加水泵、补液阀连接至缓冲瓶，通过一根聚四氟导管进入消化管底部；消化管通过胶塞和托架连接于缓冲瓶下部；碱液罐与缓冲瓶通过加碱泵连接；缓冲瓶通过废液阀连接至废液罐连接，缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其冷凝单元包括冷凝管和循环水阀，冷凝管的输入口与缓冲瓶的输出管相连，冷凝管的输出口通过管路连接至吸收单元，冷凝管还通过循环水阀与自来水相连通。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其吸收单元包括滴定缸、加酸泵、滴定阀，滴定缸的输入口与冷凝管相连；滴定缸通过加酸泵与酸液罐连接；滴定缸通过滴定阀与回收液罐连接，滴定缸中置有3根液位探针。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其滴定单元包括滴定器、滴定液瓶、光源和颜色传感器；滴定液瓶与滴定器的输入端连接，滴定器的输出端通过管路与滴定缸相连；光源和颜色传感器位于滴定缸的底部；加酸泵通过管路和滴定缸相连。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其单片机控制电路包括电源模块和控制模块；

电源模块包含AC/DC转换电路和继电器电路，AC/DC转换电路由集成芯片P15、P16和电容C1～C8组成，P15、P16分别与插座J4、J5连接，将AC220V交流电转换成+5V和+12V直流电，通过插座J5输出，为控制模块的工作提供电源，插座J5通过电缆与控制模块的插座X2连接；继电器电路由继电器P1～P14和外围电阻R1～R14组成，将控制模块发出的指令通过继电器转换成AC220V交流电，继电器P1～P14的输入端与插座J2相连，插座J2通过电缆和控制模块的插座X3相连，继电器P1～P7的输出端与插座J1相连，继电器P8～P14的输出端与插座J3相连，插座J1和J3与蒸馏和滴定的装置中的泵、阀连接。

控制模块包括逻辑控制电路、键盘控制电路、显示电路、执行电路、采样电路和通信电路，逻辑控制电路由单片机D3、集成芯片D4、D5、D6和电阻R23、R26～R30、电容C14～C16、C18、晶震器B2和三极管V8以及插座X5组成；键盘控制电路由单片机D1和电阻R20～R22、R38～R41、电位器RP1、电容C9～C13、晶震器B1、三极管V7、蜂鸣器B3以及通过插座X8连接的薄膜键盘组成；显示电路包括插座X7、电位器RP2、由R33和C37组成的RC延时电路以及通过插座X7连接的液晶显示器；执行电路由大电流驱动电路D8～D11和电阻R32、电容C24～C34、C36组成；采样电路由阻抗匹配电路N1～N4、隔离电路D14～D15、采样电源控制继电器G1、G2和电阻R1～R19、R37、电容C1、C3、C5、C7、二极管V5、V6以及插座X1～X4组成；通信电路由集成芯片D7和电容C19～C23和插座X6组成，完成RS232标准串口通信；键盘控制电路中的单片机D1的P0口与逻辑控制电路中的单片机D3的P1口相连，将操作者通过键盘输入的信息传送到单片机D1的P1口，单片机对信息经过译码处理后传送到单片机D3，由D3进行处理；显示电路通过插座X7与单片机D3的P0口相连，将逻辑控制电路输出的信息显示在液晶屏上，通过调节电位器RP2控制液晶显示器的亮度，R33和C37组成的RC延时电路负责一起加电时对液晶显示屏复位；执行电路的集成芯片D8、D9、D10的输入端引脚IN1～IN8和单片机D3的P0口相连，集成芯片D8、D9的输出端引脚OUT1～OUT8连接到插座X3，通过插座X3、J2连接到电源模块，将输出信号作为继电器的控制信号，集成芯片D11的输出端引脚1Y1～1Y3与单片机D3的P0口相连，输入端引脚1A1～1A3与隔离电路D14～D15的输出端相连；采样电路中的隔离集成芯片D14的输出端与键盘控制电路中的单片机D1的引脚P2.1～P2.4连接，采样电源控制继电器G1、G2与执行电路中集成芯片D8、D9的输出端相连；通信电路中的集成芯片D7和逻辑控制电路中的单片机D3的串行接口相连。

所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其吸收单元的颜色传感器与采样电路的插座X4相连；滴定单元的滴定器控制接口的三个控制信号端与采样电路中的插座X4相连；仪器安全门位置传感器、消化管位置传感器、蒸汽单元的蒸汽炉中的液位探针、温度探针、压力传感器和滴定缸中的三个液位探针100C、150C、200C与采样电路中的插座X1相连。

由于采用了如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明电脑全自动凯氏定氮仪通过将蒸汽单元、蒸馏单元、冷凝单元、吸收单元和滴定单元顺次连接，并通过单片机控制电路控制其整个工作过程，使得整个检测过程无需人为干涉，从而大大减少了人工操作的工作量与强腐蚀化学试剂的接触，也极大地提高了检测的精确度，从而实现蛋白质检验过程的全程自动化。

附图说明

图1是本发明的蒸馏和滴定的装置连接示意图；

图2是本发明的电源模块的电路原理图；

图3a、b、c是本发明的控制模块的电路原理图。

图中：1-蒸馏水罐，2-废液罐，3-碱液罐，4-回收液罐，5-酸液罐，6-加水泵，7-废液阀，8-加碱泵，9-消化管，10-滴定液瓶，11-加酸泵，12-加水阀，13-排液阀，14-补液阀，15-滴定器，16-光源，17-颜色传感器，18-蒸汽炉，19-缓冲瓶，20-滴定缸，21a-液位探针，21b-温度探针，22-放汽阀，23-蒸汽阻断阀，24-冷凝管，25-加热管，26-滴定阀，27-循环水阀，28-压力传感器。

具体实施方式

如图1、2、3a、3b、3c所示：该电脑全自动凯氏定氮仪，其具有对加热分解消化后的被测样品进行蒸馏和滴定的装置，该装置包括蒸汽单元、蒸馏单元、冷凝单元、吸收单元和滴定单元，蒸汽单元的蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，蒸馏单元的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连，冷凝单元的冷凝管的输出管连接至吸收单元，滴定单元的滴定器的输出端通过管路连到吸收单元中的滴定缸；各组成单元通过相互连通的管道顺次连接，由单片机控制电路控制。

所述的蒸馏和滴定的装置，其蒸汽单元包括蒸汽炉(18)、蒸汽阻断阀(23)、加水阀(12)、加水泵(6)、排液阀(13)、放汽阀(22)、压力传感器(28)、加热管(25)、液位探针(21a)和温度探针(21b)；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，加热管置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过加水阀与加水泵连接，再与蒸馏水罐(1)连接，液位探针和温度探针置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过排液阀与废液罐(2)相连，压力传感器置于蒸汽炉外部，通过蒸汽炉顶部引出的支管与蒸汽炉相连，放汽阀置于蒸汽炉顶部。

所述的蒸馏和滴定的装置，其蒸馏单元包括缓冲瓶(19)、含已处理过的待测样品的消化管(9)、加碱泵(8)、补液阀(14)和废液阀(7)；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接缓冲瓶中，蒸馏水罐通过加水泵、补液阀连接至缓冲瓶，通过一根聚四氟导管进入消化管底部；碱液罐(3)通过加碱泵连接于缓冲瓶，消化管通过胶塞和托架连接于缓冲瓶的下部，缓冲瓶通过废液阀连接于废液罐；所述的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连。

所述的蒸馏和滴定的装置，其冷凝单元包括冷凝管(24)和循环水阀(27)，冷凝管的输入口和缓冲瓶的输出管相连，冷凝管的输出管连接至吸收单元，冷凝管通过循环水阀与自来水相连。

所述的蒸馏和滴定的装置，其吸收单元包括滴定缸(20)、加酸泵(11)、滴定阀(26)，滴定缸的输入口与冷凝单元的输出管相连；滴定缸通过加酸泵与酸液罐(5)连接，滴定缸通过滴定阀连接于回收液罐(4)；滴定缸中置有3根液位探针。

所述的蒸馏和滴定的装置，其滴定单元包括滴定器(15)、滴定液瓶(10)、光源(16)和颜色传感器(17)；滴定液瓶连接到滴定器的输入端，滴定器的输出端通过管路连到滴定缸；光源和颜色传感器位于滴定缸的底部，加酸泵通过管路和滴定缸相连。

该电脑全自动凯氏定氮仪，其蒸馏和滴定的装置工作过程在单片机控制电路控制下完成，具体步骤如下：

1、接通电源，使电源模块得电，AC/DC转换电路将交流市电转换为直流电+5V、+12V，并为控制模块供电，控制模块的逻辑控制电路输出指令给执行电路的集成芯片D8，由集成芯片D8控制采样电源控制继电器G1对安全门位置传感器和消化管位置传感器供电，驱动其工作，两个位置传感器将安全门和消化管的状态信号通过插座X1传输到采样电路，采样电路将信号传输至键盘控制电路的单片机D1，由单片机D1对信号进行处理：a、若仪器安全门和消化管的位置异常，则单片机D1发出指令驱动蜂鸣器B3发出警报声，同时发出信号给逻辑控制电路的单片机D3，由单片机D3将安全门或消化管的异常状态信息传输给显示电路，异常状态信息将显示在显示屏上，提示仪器操作员；b、若一切正常，单片机D1发出正常信号给逻辑控制电路的单片机D3，单片机D3进行下一步的指令操作。

2、单片机D3发出指令给执行电路的集成芯片D8，由集成芯片D8控制采样电压控制继电器G1对蒸汽炉中的液位探针加电，液位探针工作，将蒸汽炉中的液位信息传输至采样电路，再由采样电路将该信息输出至单片机D1和单片机D3进行分析处理：a、若液位高于设定值，单片机D3输出指令给集成芯片D9，控制电源模块的继电器P10电路，使蒸汽单元的排液阀开启，排水至废液罐，直到液位探针检测液位到达设定值，然后单片机D3输出指令，使排液阀断电关闭；b、若液位低于设定值，单片机D3输出指令给集成芯片D9，控制电源模块的继电器P9电路，使蒸汽单元的加水泵和加水阀开启，从蒸馏水罐中抽取蒸馏水补充蒸汽炉中的水量，直到液位探针检测液位到达设定值，单片机D3输出指令，使加水泵和加水阀断电关闭。

蒸汽炉液位到达设定值内后，单片机D3输出指令给三极管V8，V8输出信号至插座X5，X5输出端控制一个外置的大功率继电器，继电器输出端控制蒸汽炉内的加热管通电加热，同时单片机D3输出指令给集成芯片D8，由集成芯片D8控制采样电源继电器G1对蒸汽炉内的温度探针和压力传感器加电，温度探针检测蒸汽炉内蒸馏水的温度，压力传感器循环检测蒸汽炉中的气压。

温度探针感测蒸汽炉内的水温达到沸腾状态时，其输出电平由高电平变为低电平，该电平的变化由采样电路采集后，输入至单片机D1中，由单片机D1将该信息传输至单片机D3中，单片机D3收到该沸腾信息后，给集成芯片D8发出信号，由集成芯片D8控制电源模块的继电器电路输出信号，对蒸汽阻断阀加电，蒸汽阻断阀开启，向蒸馏单元的缓冲瓶中输送蒸汽。

压力传感器检测到蒸汽炉中的气压达到警报值时，压力传感器的电平由高电平变为低电平，通过插座X1将该信号传输至单片机D1中，再由单片机D1传输至单片机D3中，单片机D3收到该信号后，启动停止程序，输出信号给三极管V8，控制蒸汽炉内的加热管断电停止加热，同时输出信号给集成芯片D8、D9，控制电源模块的继电器电路断开蒸汽单元中蒸汽阻断阀的电源，并同时向放气阀供电，使蒸汽炉内的蒸汽排出；同时，单片机D3向显示电路发出信号，在显示屏上显示“压力超差”，提示仪器操作员。

3、加热管得电工作后，单片机D3给集成芯片D9发出指令，由集成芯片D9控制电源模块的继电器电路给滴定单元的加酸泵加电，加酸泵得电工作后，向滴定单元的滴定缸中添加定量的吸收酸液；单片机D3给集成芯片D8、D9发出指令，由集成芯片D8、D9控制电源模块的继电器电路分别给蒸馏单元的补液阀和加碱泵、蒸汽单元的加水泵加电，补液阀和加水泵得电后工作，从蒸馏水罐中抽取定量的蒸馏水补充入消化管中，稀释消化管中的待测物质；加碱泵得电工作后，从碱液罐中抽取定量的碱液加入消化管中；蒸汽单元输送过来的蒸汽进入消化管中，加热消化管中的待测物质。

4、蒸汽阻断阀得电开启后，单片机D3给集成芯片D8发出指令，使电源模块的继电器电路对冷凝单元的循环水阀供电，循环水阀开启工作后，将自来水通过循环水阀向冷凝管提供循环冷凝水，冷却在蒸馏单元的缓冲瓶中蒸馏检测物质而输出的高温气体，该高温气体经冷凝单元冷却后，进入吸收单元的滴定缸中。

同时，使控制模块的采样电源继电器G1对吸收单元的颜色传感器、光源、滴定缸中内置的100C、150C、200C的液位探针供电工作，颜色传感器将感测到的滴定缸中的颜色信号，通过集成芯片D10传输至单片机D1，再由单片机D1传输至单片机D3，由单片机D3对颜色传感器传来的颜色信号进行处理；100C、150C、200C的液位探针得电工作后，将滴定缸中的液位信息传输至集成芯片D11，再由集成芯片传输至单片机D3，由单片机D3分析处理。

单片机D3对滴定缸中的液位信息和颜色信息进行分析后，分析出没有达到液位设定值或滴定终点，就发出指令给集成芯片D10，使滴定单元的滴定器对滴定缸中的检出物质进行滴定，同时，滴定缸中的三个液位探针和吸收单元的颜色传感器循环检测，直到滴定缸中检出物质的颜色达到滴定终点或液位达到设定值，此时，单片机D3接收到通过插座X1传来的信号后，对集成芯片D10发出指令，使滴定器停止滴定，单片机D3对滴定量进行计算后，将检出物质的检测结果传输给显示电路，将该信息显示在显示屏上，并将该信息通过通信电路，通信电路中的插座X6连接计算机或打印机，样品测试完成后，单片机D3将测试结果通过集成芯片D7匹配后，通过插座X6送到计算机或打印机，将结果输出到PC机或打印机进行报表输出。

5、集成芯片D10控制滴定器停止滴定后，单片机D3对集成芯片D9发出指令，使电源模块的继电器电路对吸收单元的滴定阀加电，滴定阀得电工作后，排出检出物质到回收液罐；同时，三极管V8控制大功率继电器断开加热管供电，集成芯片D8断开蒸汽阻断阀的供电，对放气阀加电工作，排放蒸汽炉中的蒸汽；对加水泵和补液阀、废液阀加电，加水泵和补液阀、废液阀配合工作，将消化管中的高温废液虹吸排出至废液罐，并冲洗消化管。

6、上述动作完成后，单片机D3控制各电路复位，控制检测蒸汽炉中的液位，控制加水泵和加水阀工作，向蒸汽炉内补充水，为下一轮的样品蒸馏做好准备。

由此可知，逻辑控制电路，以单片机为控制核心，采用模糊控制原理，结合其它外围器件，利用专用底层控制软件，控制电脑全自动凯式定氮仪正常工作；键盘控制电路叶通过单片机控制，完成键盘输入数据处理功能，包括手动/自动方式选择、工作模式设定、加酸量设定、加碱量设定、数据保存、手动加酸、手动加碱、设定加水、手动清洗；采样电路控制蒸汽炉(18)中蒸馏水的加热温度和压力，保证正常工作时蒸汽炉中蒸汽的压力不超规定值，超过压力值时停止所有测试过程，开启放汽阀(22)降低蒸汽压力并提供文字和声音报警；执行电路分别控制放汽阀(22)、蒸汽阻断阀(23)、加碱泵(8)、加酸泵(11)、加水泵(6)和加水阀(12)、废液阀(7)、补液阀(14)等设备的工作；显示电路可以采用点阵蓝背光LCD模块，在单片机控制下，进行正常的人机对话：功能设定、执行选择、报警输出：通信电路采用RS232接口使电脑全自动凯式定氮仪可通过串行口和控制计算机进行串行双向通信，即：一方面将滴定值、样品量、样品编号、蛋白质换算系数等数据由电脑全自动凯式定氮仪传送到计算机，由计算机进行数据处理、分析和报表打印：另一方面操作者可以通过专用测试软件，由计算机控制脑全自动凯式定氮仪进行测试工作。

各电路中的集成芯片型号如下：

P1～P14采用JGX-1F；P15采用HQE-15S05W，P16采用HQE-15S12W；N1～N14采用CA3140；D14～D15采用TLP431；G1～G2采用JRC16M；D1采用AT89C55，D3采用P89C51RD2；D4～D6采用AT24C16；D8～D10采用UNC5801；D11采用74LS244；D7采用MAX232AEJE。

Claims (10)

1、一种电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：其具有对加热分解消化后的被测样品进行蒸馏和滴定的装置，该装置包括：蒸汽单元、蒸馏单元、冷凝单元、吸收单元和滴定单元，蒸汽单元的蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，蒸馏单元的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连，冷凝单元的冷凝管的输出管连接至吸收单元，滴定单元的滴定器的输出端通过管路连到吸收单元中的滴定缸；装置的各组成单元通过相互连通的管道顺次连接，由单片机控制电路控制；该凯氏定氮仪的仪器安全门上安装有一安全门位置传感器，仪器安全门内安装有一消化管位置传感器。

2、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的蒸馏和滴定的装置，其蒸汽单元包括蒸汽炉(18)、蒸汽阻断阀(23)、加水阀(12)、加水泵(6)、排液阀(13)、放汽阀(22)、压力传感器(28)、加热管(25)、液位探针(21a)和温度探针(21b)；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接至蒸馏单元，加热管置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过加水阀与加水泵连接，再与蒸馏水罐(1)连接，液位探针和温度探针置于蒸汽炉内，蒸汽炉通过排液阀与废液罐(2)相连，压力传感器置于蒸汽炉外部，通过蒸汽炉顶部引出的支管与蒸汽炉相连，放汽阀置于蒸汽炉顶部。

3、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的蒸馏和滴定的装置，其蒸馏单元包括缓冲瓶(19)、含已处理过的待测样品的消化管(9)、加碱泵(8)、补液阀(14)和废液阀(7)；蒸汽炉通过蒸汽阻断阀连接缓冲瓶中，蒸馏水罐通过加水泵、补液阀连接至缓冲瓶，通过一根聚四氟导管进入消化管底部，碱液罐(3)通过加碱泵连接于缓冲瓶，消化管通过胶塞和托架连接于缓冲瓶的下部，缓冲瓶通过废液阀连接至废液罐；所述的缓冲瓶的输出管与冷凝单元相连。

4、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的蒸馏和滴定的装置，其冷凝单元包括冷凝管(24)和循环水阀(27)，冷凝管的输入口和缓冲瓶的输出管相连，冷凝管的输出管连接至吸收单元，冷凝管通过循环水阀与自来水相连。

5、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的蒸馏和滴定的装置，其吸收单元包括滴定缸(20)、加酸泵(11)、滴定阀(26)，滴定缸的输入口与冷凝单元的输出管相连；滴定缸通过加酸泵与酸液罐(5)连接，滴定缸通过滴定阀连接于回收液罐(4)；滴定缸中置有3根液位探针。

6、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的蒸馏和滴定的装置，其滴定单元包括滴定器(15)、滴定液瓶(10)、光源(16)和颜色传感器(17)；滴定液瓶连接到滴定器的输入端，滴定器的输出端通过管路连到滴定缸；光源和颜色传感器位于滴定缸的底部，加酸泵通过管路和滴定缸相连。

7、根据权利要求1所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：所述的单片机控制电路包括电源模块和控制模块。

8、根据权利要求7所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：其电源模块包含AC/DC转换电路和继电器电路，AC/DC转换电路由集成芯片P15、P16和电容C1～C8组成，P15、P16分别与插座J4、J5连接，将AC220V交流电转换成+5V和+12V直流电，通过插座J5输出，为控制模块的工作提供电源，插座J5通过电缆与控制模块的插座X2连接；继电器电路由继电器P1～P14和外围电阻R1～R14组成，将控制模块发出的指令通过继电器转换成AC220V交流电，继电器P1～P14的输入端与插座J2相连，插座J2通过电缆和控制模块的插座X3相连，继电器P1～P7的输出端与插座J1相连，继电器P8～P14的输出端与插座J3相连，插座J1和J3与蒸馏和滴定的装置中的泵、阀连接。

9、根据权利要求7所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：其控制模块包括逻辑控制电路、键盘控制电路、显示电路、执行电路、采样电路和通信电路，逻辑控制电路由单片机D3、集成芯片D4、D5、D6和电阻R23、R26～R30、电容C14～C16、C18、晶震器B2和三极管V8以及插座X5组成；键盘控制电路由单片机D1和电阻R20～R22、R38～R41、电位器RP1、电容C9～C13、晶震器B1、三极管V7、蜂鸣器B3以及通过插座X8连接的薄膜键盘组成；显示电路包括插座X7、电位器RP2、由R33和C37组成的RC延时电路以及通过插座X7连接的液晶显示器；执行电路由大电流驱动电路D8～D11和电阻R32、电容C24～C34、C36组成；采样电路由阻抗匹配电路N1～N4、隔离电路D14～D15、采样电源控制继电器G1、G2和电阻R1～R19、R37、电容C1、C3、C5、C7、二极管V5、V6以及插座X1～X4组成；通信电路由集成芯片D7和电容C19～C23和插座X6组成，完成RS232标准串口通信；键盘控制电路中的单片机D1的P0口与逻辑控制电路中的单片机D3的P1口相连，将操作者通过键盘输入的信息传送到单片机D1的P1口，单片机对信息经过译码处理后传送到单片机D3，由D3进行处理；显示电路通过插座X7与单片机D3的P0口相连，将逻辑控制电路输出的信息显示在液晶屏上，通过调节电位器RP2控制液晶显示器的亮度，R33和C37组成的RC延时电路负责一起加电时对液晶显示屏复位；执行电路的集成芯片D8、D9、D10的输入端引脚IN1～IN8和单片机D3的P0口相连，集成芯片D8、D9的输出端引脚OUT1～OUT8连接到插座X3，通过插座X3、J2连接到电源模块，将输出信号作为继电器的控制信号，集成芯片D11的输出端引脚1Y1～1Y3与单片机D3的P0口相连，输入端引脚1A1～1A3与隔离电路D14～D15的输出端相连；采样电路中的隔离集成芯片D14的输出端与键盘控制电路中的单片机D1的引脚P2.1～P2.4连接，采样电源控制继电器G1、G2与执行电路中集成芯片D8、D9的输出端相连；通信电路中的集成芯片D7和逻辑控制电路中的单片机D3的串行接口相连。

10、根据权利要求9所述的电脑全自动凯氏定氮仪，其特征在于：其吸收单元的颜色传感器(17)与采样电路的插座X4相连；滴定单元的滴定器(15)控制接口的三个控制信号端与采样电路中的插座X4相连，仪器安全门位置传感器、消化管位置传感器、蒸汽单元的蒸汽炉(18)中的液位探针(21a)、温度探针(21b)、压力传感器(28)和滴定缸(20)中的三个液位探针100C、150C、200C与采样电路中的插座X1相连。

Images