CN105403660A - 滴定反应装置 - Google Patents

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王志刚
张振方
朱亮
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Abstract

本发明提供一种滴定反应装置，属于测量技术领域。滴定反应装置包括进液器（23），所述进液器包括筒体和设置在筒体顶端的筒盖，筒体的底部设置有排液口，筒体的侧壁向斜上方设置有N个进液口,所述N为大于或者等于1的整数。本发明提供的滴定反应装置操作方便，进液管与搅拌器互不干涉。

Description

滴定反应装置
技术领域
本发明涉及一种滴定反应装置，属于测量技术领域。
技术背景
二氧化硫、酒精度、苯酚、挥发性酸、氮、TVBN(总挥发性基氨）在食品、药品、中药、中药饮品、饲料等物质中的含量的多少具有重要的意义，在中国国家标准和药典中均作出了明确的规定，但是目前国际上常用的检测方法是使用玻璃仪器，手工检测方式，其检测过程繁琐，检测结果不够精确，一致性不好，检测需要耗费大量人力物力。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种滴定反应装置，其操作方便，进液管与搅拌器互不干涉。
为实现所述发明目的，本发明提供一种滴定反应装置，其包括进液器23，所述进液器包括筒体和设置在筒体顶端的筒盖，筒体的底部设置有排液口，其特征在于，筒体的侧壁向斜上方设置有n个进液口,所述N为大于或者等于1的整数。
优选地，N=1。
优选地，滴定反应装置还包括三通，其中三通的第一端口插入进液口或套在进液口上。
优选地，滴定反应装置还包括滴定液桶33和滴定液泵35，滴定液泵35将滴定液桶33中的滴定液通过三通的第二端口送入到进液器。
优选地，滴定反应装置还包括反应液生成器，所述反应液生成器通过三通的第三端口送入反应液。
优选地，滴定反应装置还包括搅拌装置，搅拌装置包括电机和搅拌器，电机设置在筒盖内的空腔中；筒盖的下端的中央设置有通孔，便于搅拌器的轴通过。
优选地，筒盖还设置有进液口和进水口。
与现有技术相比，本发明提供的滴定反应装置，其操作方便，进液管与搅拌器互不干涉。
附图说明
图1是本发明提供的进液器的示意图；
图2是本发明提供的滴定反应装置的组成框图；
图3是本发明提供的滴定装置的控制系统的组成框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明。
图1是本发明提供的进液器的示意图。如图1所示，本发明提供的进液器23包括筒体和设置在筒体顶端的筒盖18，所述筒体包括半径为R1的圆筒11和半径为R2的圆筒12，R1大于R2，两圆筒自然过渡连接，形成纵向截面为等腰梯形的漏斗型筒；半径为R2的圆筒的底部中央设置有排液口13，半径为R1的圆筒的顶部利用筒盖18密封。本发明提供进液器还包括搅拌装置，搅拌装置包括电机（图中未示）和搅拌器14，电机设置在筒盖内的空腔中；筒盖的下端的中央设置有通孔，便于搅拌器的轴通过。半径为R2的圆筒筒体的侧壁向斜上方设置有进液口15。进液器还包括三通17，其中三通的第一端口插入进液口，第二端口用于插入滴定液管16，第三端口用于插入反应液管。筒盖上还设置有进液口和进水口。
图2是本发明提供的滴定反应装置的组成框图，如图2所示，本发明提供的滴定反应装置包括：吸收液桶33、吸收液泵35、水桶43、水泵46、待测试反应液生成器、进液器23、滴定器和控制系统，其中，吸收液泵35的进液口通过管路伸入到吸收液桶33的底部，出液口通过管路连通于进液器23的筒盖上的进液口，用于给进液器提供吸收液，吸收液的量由吸收液泵的单位时间的抽液量（即流量）和时间确定；吸收液桶33的底部设置有液位传感器42，控制器根据液位传感器45提供的信息提示用户是否补充吸收液。水泵46的入水口通过管路伸入到水桶43的底部，出水口通过管路连通于进液器23的筒盖上的进水口，用于给进液器中提供水，供水量由水泵的单位时间的抽水量（即流量）和时间确定，水桶43的底部设置有液位传感器45，控制器根据液位传感器45提供的信息提示用户是否补充水。待测试反应液生成器连通于进液器23的三通的第三端，用于给进液器中提供待测试反应液。滴定器通过管路连通于进液器23的三通的第二端口，用于给进液器23中提供滴定液，滴定液量由每滴的体积和滴定的次数确定；控制器系统根据颜色传感器25的提供的颜色变化信息控制滴定器、搅拌器的工作状态。
滴定反应装置还包括排废阀37和排废泵38，排废阀37的进液口连通于进液器的排液口13，出液口连通于排废泵38的进液口，其通过控制系统进行控制。排废泵38的出液口通过管路连通于废液桶36，用于将进液器中的废液排掉；废液桶36的顶部设置有液位传感器44，控制器根据液位传感器44提供的信息提示用户是否将废液倒掉
滴定器包括滴定三通阀26、柱塞管27、柱塞电机28、滴定液桶29，其中，滴定三通阀的第一端口通过管路连通于进液器23，第二端口通过管路连通于滴定液桶29，第三端口通过管路连通于柱塞管27，柱塞电机驱动柱塞管中活塞运动。滴定液桶29中设置有液位传感器41，控制器根据液位传感器41提供的信息提示用户是否补充滴定液。柱塞管27需要从滴定液桶29中汲取液体时，控制器控制电磁阀26，使电磁阀26的第一端口与第二端口连通，当进行滴定时，使电磁阀26的第一端口与第三端口连通。
图3是本发明提供的滴定装置的控制系统的组成框图。如图3所示，滴定装置的控制系统中，液位传感器45置于水桶43的底部，用于检测水桶43中是否有水，其将水位信息转换为电信息，经放大器54放大，而后经A/D转换器55转换为数字信号提供给处理器100，当其检测到水桶43中没有水时，处理器100经光电隔离器68给驱动器69提供电信号以驱动扬声器47发出报警信息，同时经接口电路56给触摸显示屏提供文字和图像信息以显示水桶43中无水，并提示用户尽快加水。
液位传感器42置于吸收液桶33的底部，用于检测吸收液桶33中是否有吸收液，其将液位信息转换为电信息，经放大器95放大，而后经A/D转换器96转换为数字信号提供给处理器100，当其检测到吸收液桶中没有吸收液时，处理器100经光电隔离器68给驱动器69提供电信号以驱动扬声器47发出报警信息，同时经接口电路56给触摸显示屏提供文字和图像信息以显示吸收液桶32中无液，并提示用户尽快加液。
液位传感器41置于滴定液桶29的底部，用于检测滴定液桶中是否有滴定液，其将液位信息转换为电信息，经放大器110放大，而后经A/D转换器111转换为数字信号提供给处理器100，当其检测到滴定液桶中没有溶液时，处理器100经光电隔离器68给驱动器69提供电信号以驱动扬声器47发出报警信息，同时经接口电路56给触摸显示屏提供文字和图像信息以显示滴定液桶32中无液，并提示用户尽快加液。
当需要排废液时，液位传感器44检测废液桶的液位信息，将液位信息转换为电信息经放大器78放大，而后经A/D转换器转换为数字信息提供给处理器，如果废液桶的液位不满，处理器经光电隔离器112给驱动器113提供信息以驱动电磁阀37打开，并经光电隔离器99给驱动器101提供信息以使泵38工作，接收杯中的废液排入到废液桶中。
在位检测器92置于进液器23的旁边，用于检测进液器13是否在位，其将在位信息转换为电信息，经放大器93放大，而后经A/D转换器94转换为数字信号提供给处理器100，当其不在位时，处理器100经光电隔离器68给驱动器69提供电信号以驱动扬声器47发出报警信息，同时经接口电路56给触摸显示屏提供文字和图像信息以显示进液器23不在位。
需要加水时，处理器100经光电隔离器97给驱动器98提供信号以驱动水泵46工作，水桶43中的水被水泵抽入到进液器13中，抽水量根据用户在触摸显示屏40上的设置确定，控制系统会先将需要加注的水换算为时间单位，水泵的流量是xml/s，那么需要加注V水ml的时间是V水/x=t(s)，控制器控制水泵加水t水(s)。
需要加吸收液时，处理器100经光电隔离器102给驱动器103提供信号以驱动水泵35工作，吸收液桶33中的吸收液被吸收液泵35抽入到进液器23中，抽吸收液量根据用户在触摸显示屏40上的设置确定，控制系统会先将需要加注的吸收液换算为时间单位，吸收泵的加液流量是xml/s，那么我们需要加注V吸ml的时间是V吸/x=t(s)，控制器控制水泵加水t吸(s)。
需要搅拌时，处理器100经光电隔离器102给驱动器113提供信号以驱动电机14带动搅拌器在进液器23中旋转。
需要滴定或吸液时，处理器100经光电隔离器108和驱动器109给柱塞电机28提供信号带动活塞在柱塞管中移动，开始进行滴定和吸液。吸液时，处理器100经光电隔离器112给驱动器113提供信号，使三通阀的第一端口与第二端口接通，滴定液吸入到柱塞管中；滴定时，使三通阀的第二端口与第三端口接通，柱塞管中的滴定液滴入到进液器13中。
本发明提供的滴定反应装置的控制系统还包括颜色传感器25，其用于将进液器中的反应液的颜色信息转换为电信息并提供给放大器104，给放大器104对颜色传感器25所提供的信息进行放大并提供给A/D转换器105，A/D转换器105将所输入的模拟信息转换为数字信息并提供给处理器，处理器根据进液器中颜色的变化情况控制滴定器中三通阀26、柱塞电机28和搅拌装置14的工作状态。颜色传感器25设置在进液器的外边。
滴定反应装置的控制系统还包括时钟电路，用于给系统提供时钟信号。还包括存储器，存储器包括ROM和RAM，ROM用于存储应用程序和数据，RAM用于从ROM中取出应用程序和数据并临时存储于其中。此外，还包括电源，用于给系统提供电能，其通过开关接入系统的电路板，开关用于控制电源的通断。
用户通过触摸显示屏对参数进行修改设置，所述参数包括试样的质量、水的体积、吸取消化液（吸收液）的体积、标准滴定溶液浓度和氮换算为蛋白质的系数等。工作时，处理器扫描触摸显示屏，而后控制系统开始工作，处理器根据设定的吸收液的体积抽取V3量的吸收液通过进液器顶部的盖的进液口注入吸收液，并通过进水口注入水，将待测反应液通过进液器23的三通的第三端口注入到进装置中，将滴定管插入进液器23的三通的第二端口，而后在进液器加入指示剂，开始滴定，当进液器中的颜色发生变化时，测得由试样制成的待测试反应液所消耗的标准酸的体积V1。而后清洗进液器，在进液器中注入加入了指示剂的所设定的空白样的溶液，当进液器中的颜色发生变化时，测得标准酸消耗的体积为V2，最后通过下式计算蛋白质的含量并将结果显示在液晶显示屏上：
式中：
X——试样中蛋白质的含量，单位为克每百克（g/100g）；
V1——待测度反应液消耗硫酸或盐酸标准滴定液的体积，单位为毫升（mL）；
V2——试剂空白样消耗硫酸或盐酸标准滴定液的体积，单位为毫升（mL）；
V3——吸收液的体积，单位为毫升（mL）；
c——硫酸或盐酸标准酸滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；
0.0140——1.0mL硫酸[c(1/2H2SO4)＝1.000mol/L]或盐酸[c(HCl)＝1.000mol/L]标准滴定溶液相当的氮的质量，单位为克（g）；
m——试样的质量，单位为克（g）；
F——氮换算为蛋白质的系数。一般食物为6.25；纯乳与纯乳制品为6.38；面粉为5.70；玉米、高粱为6.24；花生为5.46；大米为5.95；大豆及其粗加工制品为5.71；大豆蛋白制品为6.25；肉与肉制品为6.25；大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83；芝麻、向日葵为5.30；复合配方食品为6.25。
以上所述仅是本发明的实施方式做了详细的说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为发明的保护范围准。

Claims (7)

1.一种滴定反应装置，其包括进液器（23），所述进液器包括筒体和设置在筒体顶端的筒盖，筒体的底部设置有排液口，其特征在于，筒体的侧壁向斜上方设置有n个进液口,所述N为大于或者等于1的整数。
2.根据权利要求1所述的滴定反应装置，其特征在于，N=1。
3.根据权利要求2所述的滴定反应装置，其特征在于，还包括三通，其中三通的第一端口插入进液口或套在进液口上。
4.根据权利要求3所述的滴定反应装置，其特征在于，还包括滴定液桶（33）和滴定液泵（35），滴定液泵（35）将滴定液桶（33）中的滴定液通过三通的第二端口送入到进液器。
5.根据权利要求4所述的滴定反应装置，其特征在于，还包括反应液生成器，所述反应液生成器通过三通的第三端口送入待测试反应液。
6.根据权利要求5所述的滴定反应装置，其特征在于，还包括搅拌装置，搅拌装置包括电机和搅拌器，电机设置在筒盖内的空腔中；筒盖的下端的中央设置有通孔，便于搅拌器的轴通过。
7.根据权利要求6所述的滴定反应装置，其特征在于，筒盖还设置有进液口和进水口。
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