CN101493451A

CN101493451A - 膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法

Info

Publication number: CN101493451A
Application number: CNA2008100134284A
Authority: CN
Inventors: 任瑞晨; 薛志刚; 杨亮; 牟媛; 程慈; 翁兴媛; 李彩霞
Original assignee: Liaoning Technical University
Current assignee: Liaoning Technical University
Priority date: 2008-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: CN101493451B

Abstract

本发明属于检测装置，特别涉及一种膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法，由自动滴定系统、取样系统和颜色识别系统组成，三个系统包括底座(9)、步进电机一～五(1)、(10)、(12)、(16)、(24)、外壳体(4)、滴定管(3)、荧光灯(17)、人机对话板(2)，其特征在于在外壳体(4)的内壁上装滴定管固定架(4－1)，固定架(4－1)上固定一个滴定管(3)，滴定管(3)压头连接步进电机一(1)的出轴，在滴定管(3)下方、对应滴定管(3)设一个超声波分散器(5)；膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法能克服人工操作不准确，操作简便，减轻了操作人员的劳动强度，提高了判定滴定终点的准确度。

Description

膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法

技术领域

本发明属于检测装置，特别涉及一种膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法。

背景技术

目前，膨润土吸蓝量的分析检测靠测试人员人工操作，滴定量容易有误差，另外，人的眼睛对系统绿色刺激变化不敏感，经常导致最后滴定分析结果分辨不清或失败，使检测结果不准确，现有的分析检测方法费工、费力，测试结果往往因人而异，无法标准化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种滴定准确、分析检测清晰无误差的膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：膨润土吸蓝量自动分析检测仪由自动滴定系统、取样系统和颜色识别系统组成，三个系统包括底座、步进电机一～五、外壳体、滴定管、荧光灯、人机对话板，其特点是在外壳体的内壁上装滴定管固定架，固定架上固定一个滴定管，滴定管压头连接步进电机一的出轴，在滴定管下方、对应滴定管设一个超声波分散器；在超声波分散器右侧固定一个底座，在底座中间设有竖支架，竖支架中心设有转轴一并插入底座中心，转轴一上方装有步进电机三，步进电机三连接步进电机二，步进电机二的出轴连接水平的上横架，在上横架下方设一个平行的下横架，在下横架两端固定滑道架，并用固定在竖支架上的斜支架支撑，在滑道架上设有滑道，滑道中设可伸缩杆一、二，可伸缩杆一、二顶端连接上横架两端，在底座上、竖支架右侧固定一个步进电机四，步进电机四出轴垂直连接转轴一，可伸缩杆一下端对应超声波分散器凹槽上方；在对应可伸缩杆二下端设一个封闭的圆柱型光照室，在光照室底部固定一个步进电机五，步进电机五出轴垂直连接转轴二，转轴二装在一个封闭的筛网架体内，筛网架体上面装有筛网，筛网上面设中速定量滤纸，在中速定量滤纸中间上方装一个锁紧把柄，在光照室的内壁上固定一个传感器，在传感器的上方对应各设两个荧光灯，可伸缩杆二插装在光照室内。

本发明的有益效果是：膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法能克服人工操作不准确，操作简便，能自动分析测试膨润土吸蓝量，具有自动调节吸取和滴定次甲基蓝标准溶液的量、自动调频转动智能可伸缩、自动智能分辨颜色和判断最后滴定终点的功能，减轻了操作人员的劳动强度，提高了判定滴定终点的准确度。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1是膨润土吸蓝量自动分析检测仪及其检测方法结构示意图。

图2是图1中人机对话板控制电路原理图。

图中，1-步进电机一；1-1-步进电机固定架；2-人机对话控制板；3-滴定管；4-外壳体；4-1-滴定管固定架；5-超声波分散器；6-下横架；7-竖支架；7-1-斜支架；8-可伸缩杆一；9-底座；10-步进电机二；10-1-上横架；11-滑道架；12-步进电机三；13-滑道；14-转轴一；15-可伸缩杆二；16-步进电机四；17-荧光灯；18-锁紧把柄；19-筛网；20-传感器；21-中速定量滤纸；22-转轴二；23-光照室；24-步进电机五；25-筛网架体；1′-步进电机驱动电路；2′-串行通讯接口电路；3′-电源电路；4′-人机对话电路；

具体实施方式

实施例，参照附图1，膨润土吸蓝量自动分析检测仪由自动滴定系统，取样系统和颜色识别系统组成，自动滴定系统中的外壳体4为封闭的，在外壳体4内右侧壁上固定上、下两个水平的滴定管固定架4-1，在固定架4-1上垂直方向固定一个滴定管3。在外壳体4内上方用步进电机固定架1-1固定装一个步进电机一1，步进电机一1出轴连接滴定管3的压头。在外壳体4内壁上固定装有人机对话控制板2，人机对话控制板2电路包括步进电机驱动电路1′，串行通讯接口电路2′、电源电路3′、人机对话电路4′。步进电机驱动电路1′包括AT89C51单片机U1、ULN2003步进电机驱动芯片U2、步进电机BM、晶体振荡器Y、电阻R1、电容C1～C3；它们的连接关系是U1的9脚接R1、C3的一端，R1另一端接地，C3另一端接VCC；U1的19脚接C1、Y的一端，U1的18脚接C2的一端、Y的另一端，C1、C2另一端接地；U1的31脚接电源电路3′中的LM7812三端稳压器W的2脚、电解电容C16的正极、电容C9的一端；U1的39～32脚分别接人机对话电路4′中的8255扩展芯片U4的4～11脚；U1的25、26脚分别接U2的1、2脚，U1的27脚接U2的3脚、人机对话电路4′中的U4的3脚；U1的28脚接U2的4脚，U1的10、11脚分别接串行通讯接口电路2′中的MAX232芯片U3的12、11脚；U1的16、17脚分别接U4的2、1脚，U2的8脚接地，9脚接VCC；U2的13～16脚分别接BM的6～3脚，6～3脚分别控制黑、黄、棕、橙四色，BM的1、2脚接VCC。串行通讯接口电路2′中包括MAX232芯片U3、电解电容C10～C14；它们的连接关系是C3的1、3脚分别接C11的正、负极；U3的15脚和地；U3的4、5脚分别接C12的正、负极；U3的2脚接C10的正极，C10负极接U3的16脚、C14正极和+5V，C14负极接U3的15脚和地；U3的4、5脚分别接C12的正、负极；U3的6脚接C13的负极，C13正极接地；U3的12、13脚接PC机。电源电路3′包括变压器T、LM7812三端稳压器W、二极管D1～D4、电容C4～C9、电解电容C15、C16；它们的连接关系是：T的12脚接220V，3脚接D1、D3、C4、C6一端，4脚接C5、C7、D2、D4的一端；D1的另一端接C4、D2、C5另一端、C15的正极、C8的一端和W的1脚；D3另一端接C6、D4、C7另一端、C15负极C8另一端、W的3脚、C16负极、C9一端和12V负极。人机对话电路4′中包括8255扩展芯片U4、75452芯片双正与非驱动器U5、8位LED显示屏U6、100Ω×8电阻排RP、7402芯片锁存器U7、电阻R2～R4；它们的连接关系是U4的20、21、22脚分别接R4、R3、R2的一端，R2、R3、R4另一端接+5V；U4的23～30脚分别接U5的1～8脚，U5的9～16脚分别接U6的9～16脚；U6的1～8脚分别接U7的16～9脚和RP的1～8脚，RP的9～16脚接+5V，U4的19～12脚分别接U7的1～8脚。在外壳体4中的滴定管3对应下方设一个超声波分散器5。在超声波分散器5的右侧装有取样系统的底座9，在底座9上固定一个竖支架7和步进电机四16，步进电机四16的出轴垂直连接转轴一14，转轴一14的下端插装在底座9的中间孔中，在竖支架7、转轴一14上方装步进电机三12，步进电机三12出轴连接步进电机二10，步进电机二10的出轴垂直连接上横架10-1。上横架10-1左端连接伸缩杆一8，右端连接可伸缩杆二15。在下横支架6的两端固定滑道架11，并用固定在竖支架7上的斜支架7-1支撑。滑道架11上固定滑道13，可伸缩杆一8和可伸缩杆二15可在滑道13中滑动。可伸缩杆一8、二15为1ml的移液管或普通玻璃棒。可伸缩杆一8对应超声波分散器5的凹槽上方。在可伸缩杆二15的下方对应设有密闭的圆柱形光照室23并插装在光照室23内，在光照室23内底面上固定一个步进电机五24，步进电机五24出轴垂直连接转轴二22，在转轴二22外设封闭的筛网架体25。转轴二22、筛网架体25上端设有筛网19，筛网19上方设中速定量滤纸21，在中速定量滤纸21上面设锁紧把柄18。在光照室23的内壁上方固定一个传感器20，在传感器20上面的光照室23内壁上对应各设两个荧光灯17。光照室23内壁为白色，筛网19为黑色。

膨润土吸蓝量自动分析检测仪的检测方法是滴定管3在人机对话控制板2的控制下，自动调节吸取和滴定次甲基蓝标准溶液用量；滴定开始可依次滴加5ml，逐渐缩小至2～3ml，达到滴定终点要求后，由给定颜色标定，颜色识别系统报警后，每次滴加0.5～1ml；超声波分散器5内的试样可以加装的电机带动转动轴，使试样分散。当自动滴定系统每次滴定完毕后取样系统开始工作，步进电机三12工作，按照实际情况控制滑道架11，调整可伸缩杆一8、可伸缩杆二15与下横架6的角度，角度范围在0～90度，步进电机二10倒转，将可伸缩杆一8和可伸缩杆二15同时沿滑道13下放，可伸缩杆一8送入超声波分散器5中，可伸缩杆二15送入圆柱形光照室23中；步进电机二10正转时，而伸缩杆一8、二15位置对称调换；步进电机二10工作将可伸缩杆一8、二15同时放下，可伸缩杆一8进入圆柱形光照室23，可伸缩杆二15进入超声波分散器5中；传感器20检测可伸缩杆一8滴于中速定量滤纸21上的试液在中央深蓝色斑点周围有无出现浅绿色的晕环，若出现，则系统自动报警，人机对话板控制2的记录此时滴定的量，滴定管3停止工作，循环第二步和第三步，如果传感器20继续报警则为滴定终点7并自动再从第一步开始循环，此时滴定管3滴加0.5～1ml；若传感器20再次报警，则表示终止判断无误；人机对话板控制2显示此次报警和上次报警的滴定管3滴加量，并将信息反馈给计算机；若传感器20未检测到浅绿色晕环，则不报警；每次传感器检测后，步进电机五24一次正转一定角度，当转250度后不再转动并提示更换筛网19上的中速定量滤纸21。

Claims

1、一种膨润土吸蓝量自动分析检测仪，由自动滴定系统、取样系统和颜色识别系统组成，三个系统包括底座(9)、步进电机一～五(1)、(10)、(12)、(16)、(24)、外壳体(4)、滴定管(3)、荧光灯(17)、人机对话板(2)，其特征在于在外壳体(4)的内壁上装滴定管固定架(4-1)，固定架(4-1)上固定一个滴定管(3)，滴定管(3)压头连接步进电机一(1)的出轴，在滴定管(3)下方、对应滴定管(3)设一个超声波分散器(5)；在超声波分散器(5)右侧固定一个底座(9)，在底座(9)中间设有竖支架(7)，竖支架中心设有转轴一(14)并插入底座(9)中心，转轴一(14)上方装有步进电机三(12)，步进电机三(12)连接步进电机二(10)，步进电机二(10)的出轴连接水平的上横架(10-1)，在上横架(10-1)下方设一个平行的下横架(6)，在下横架(6)两端固定滑道架(11)，并用固定在竖支架(7)上的斜支架(7-1)支撑，在滑道架(11)上设有滑道(13)，滑道(13)中设可伸缩杆一(8)、二(15)，可伸缩杆一(8)、二(15)顶端连接上横架(6)两端，在底座(9)上、竖支架(7)右侧固定一个步进电机四(16)，步进电机四(16)出轴垂直连接转轴一(14)，可伸缩杆一(8)下端对应超声波分散器(5)凹槽上方；在对应可伸缩杆二(15)下端设一个封闭的圆柱型光照室(23)，在光照室(23)底部固定一个步进电机五(24)，步进电机五(24)出轴垂直连接转轴二(22)，转轴二(22)装在一个封闭的筛网架体(25)内，筛网架体(25)上面装有筛网(19)，筛网(19)上面设中速定量滤纸(21)，在中速定量滤纸(21)中间上方装一个锁紧把柄(18)，在光照室(23)的内壁上固定一个传感器(20)，在传感器(20)的上方对应各设两个荧光灯(17)，可伸缩杆二(15)插装在光照室(23)内。

2、一种膨润土吸蓝量自动分析检测仪，其特征在于它的检测方法是：滴定管(3)在人机对话控制板(2)的控制下，自动调节吸取和滴定次甲基蓝标准溶液用量；滴定开始可依次滴加5ml，逐渐缩小至2～3ml，达到滴定终点要求后，由给定颜色标定，颜色识别系统报警后，每次滴加0.5～1ml；超声波分散器(5)内的试样可以加装的电机带动转动轴，使试样分散。当自动滴定系统每次滴定完毕后取样系统开始工作，步进电机三(12)工作，按照实际情况控制滑道架(11)，调整可伸缩杆一(8)、可伸缩杆二(15)与下横架(6)的角度，角度范围在0～90度，步进电机二(10)倒转，将可伸缩杆一(8)和可伸缩杆二(15)同时沿滑道(13)下放，可伸缩杆一(8)送入超声波分散器(5)中，可伸缩杆二(15)送入圆柱形光照室(23)中；步进电机二(10)正转时，而伸缩杆一(8)、二(15)位置对称调换；步进电机二(10)工作将可伸缩杆一(8)、二(15)同时放下，可伸缩杆一(8)进入圆柱形光照室(23)，可伸缩杆二(15)进入超声波分散器(5)中；传感器(20)检测可伸缩杆一(8)滴于中速定量滤纸(21)上的试液在中央深蓝色斑点周围有无出现浅绿色的晕环，若出现，则系统自动报警，人机对话板控制(2)的记录此时滴定的量，滴定管(3)停止工作，循环第二步和第三步，如果传感器(20)继续报警则为滴定终点(7)并自动再从第一步开始循环，此时滴定管(3)滴加0.5～1ml；若传感器(20)再次报警，则表示终止判断无误；人机对话板控制(2)显示此次报警和上次报警的滴定管(3)滴加量，并将信息反馈给计算机；若传感器(20)未检测到浅绿色晕环，则不报警；每次传感器检测后，步进电机五(24)一次正转一定角度，当转250度后不再转动并提示更换筛网(19)上的中速定量滤纸(21)。