CN111249997B - 一种高精度滴液漏斗 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度滴液漏斗，包括滴液漏斗本体，滴液漏斗本体下端开设有排液口，且滴液漏斗本体的下端设有壳体，壳体的内腔和滴液漏斗本体的内腔通过排液口连通，排液口处设有密封滑动的磁吸块，磁吸块外周侧靠近滴液漏斗本体的位置开设有若干个凹槽，磁吸块的底侧和壳体内腔底侧之间设有弹性件，壳体的底侧固定有电磁铁，电磁铁的输入端和控制器的输出端电连接，控制器控制电磁铁周期性工作，电磁铁工作吸附磁吸块向下移动，且凹槽由滴液漏斗本体内移动到壳体内，壳体的下侧开设有连通其内外的连通孔，连通孔和出液管的上端连通；本高精度滴液漏斗，实现匀速滴液，滴液速率恒定，避免滴液意外中断，滴液速率调节方便。
Description
技术领域
本发明涉及漏斗技术领域，具体为一种高精度滴液漏斗。
背景技术
滴液漏斗常用来向反应容器内添加液体，在添加液体时不会有气体泄漏，可以通过控制滴液的速率来控制反应速率的漏斗，也可装在反应装置上,作滴加料液之用。
滴液漏斗滴加液体的时候多通过调节玻璃活塞来调节滴液速率，且玻璃活塞通过弹性绳定位。
滴液漏斗滴液速率调节不便，需要长时间调节玻璃活塞、并记录单位时间内的液滴数量从而调节滴液漏斗的滴速；受滴液漏斗内液体液位或弹性绳对玻璃活塞的复位力，滴液漏斗经常出现滴液速率变慢或者滴液停止，使用不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高精度滴液漏斗，实现匀速滴液，滴液速率恒定，避免滴液意外中断，滴液速率调节方便，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度滴液漏斗，包括滴液漏斗本体，滴液漏斗本体的下端开设有排液口，且滴液漏斗本体的下端设有壳体，壳体的内腔和滴液漏斗本体的内腔通过排液口连通，排液口处设有密封滑动的磁吸块，磁吸块外周侧靠近滴液漏斗本体的位置开设有若干个凹槽，磁吸块的底侧和壳体内腔底侧之间设有弹性件，壳体的底侧固定有电磁铁，电磁铁的输入端和控制器的输出端电连接，控制器控制电磁铁周期性工作，电磁铁工作吸附磁吸块向下移动，且凹槽由滴液漏斗本体内移动到壳体内。
壳体的下侧开设有连通其内外的连通孔，连通孔和出液管的上端连通。
作为本发明的一种优选技术方案，磁吸块上安装有拉环。
作为本发明的一种优选技术方案，滴液漏斗本体上部的进液口上安装有盖子。
作为本发明的一种优选技术方案，磁吸块上开设有连通其上下的穿孔，穿孔的上部和导气管的下端连通，且导气管的上端延伸至滴液漏斗本体内腔的上部。
作为本发明的一种优选技术方案，还包括气囊，导气管的上端和气囊的开口连通。
作为本发明的一种优选技术方案，气囊为弹性支撑气囊。
作为本发明的一种优选技术方案，导气管外侧的上部安装有拉动环。
作为本发明的一种优选技术方案，磁吸块的外周侧固定有弹性橡胶垫，弹性橡胶垫对应凹槽的位置开设有对应孔。
作为本发明的一种优选技术方案，壳体底侧和电磁铁之间安装有压力传感器，压力传感器的输出端和控制器的输入端电连接。
作为本发明的一种优选技术方案，壳体内腔的底侧倾斜设置，连通孔位于壳体内腔底侧的最低处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明示例的高精度滴液漏斗，实现匀速滴液，滴液速率恒定，避免滴液意外中断，滴液速率调节方便。
2、本发明示例的高精度滴液漏斗，电磁铁周期性通电工作，使磁吸块带动凹槽往返于滴液漏斗本体和壳体内，凹槽将一定体积的待滴定液体从滴液漏斗本体内带入到壳体内，实现本高精度滴液漏斗的匀速滴液，且滴液速率恒定。
3、本发明示例的高精度滴液漏斗，滴定完成后，将磁吸块从滴液漏斗本体中取出，本高精度滴液漏斗清洗方便。
4、本发明示例的高精度滴液漏斗，结构简单，制作成本低、降低实验器材成本，易于推广。
5、本发明示例的高精度滴液漏斗，将外部的挂钩伸入到滴液漏斗本体内，且挂钩勾住拉环，使磁吸块从滴液漏斗本体中移出，便于本高精度滴液漏斗的清洗。
6、本发明示例的高精度滴液漏斗，导气管的上端位于滴液漏斗本体内液面的上方；一方面磁吸块上的穿孔和导气管使滴液漏斗本体内上部的气体空间和壳体内腔连通，避免滴液漏斗本体内出现负压，保证本高精度滴液漏斗的正常使用；另一方面便于将磁吸块从滴液漏斗本体中移出。
7、本发明示例的高精度滴液漏斗，一方面气囊避免向滴液漏斗本体内添加的待滴定液体进入导气管中；另一方面气囊阻止反应容器中有挥发性反应物或者挥发性溶剂进入到滴液漏斗本体内，保证反应容器中的反应正常进行；并且气囊为弹性支撑气囊，弹性支撑气囊上不易粘附隐藏待滴定液体。
8、本发明示例的高精度滴液漏斗，弹性橡胶垫增强壳体连通孔内壁和磁吸块外周侧之间的密封性，且利用弹性橡胶垫磨损后自恢复能力，避免滴液漏斗本体内的待滴定液体通过壳体连通孔内壁和磁吸块外周侧之间渗出。
9、本发明示例的高精度滴液漏斗，电磁铁和磁吸块的距离越近，电磁铁和磁吸块之间的吸附力越大，控制器通过压力传感器检测磁吸块移动的距离和移动过程中的起始位置，从而判断磁吸块的向下移动是否将一定量的待滴定液体从滴液漏斗本体内转移到壳体内，提高本高精度滴液漏斗的智能性。
10、本发明示例的高精度滴液漏斗，壳体内腔的底侧倾斜设置，连通孔位于壳体内腔底侧的最低处，进入到壳体内的待滴定液体沿壳体内腔倾斜的底侧面快速排出。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为图1的静止状态结构示意图；
图3为图1的出液状态结构示意图；
图4为本发明的另一实施例的结构示意图；
图5为本发明磁吸块剖视结构示意图。
图中：1盖子、2滴液漏斗本体、3壳体、4出液管、5控制器、6电磁铁、7拉环、8磁吸块、9弹性件、10凹槽、11压力传感器、12气囊、13拉动环、14导气管、15穿孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：请参阅图1-3，本实施例公开一种高精度滴液漏斗，包括滴液漏斗本体2，滴液漏斗本体2的下端开设有排液口，且滴液漏斗本体2的下端设有壳体3，壳体3的内腔和滴液漏斗本体2的内腔通过排液口连通。
具体地如图2所示，排液口处设有密封滑动的磁吸块8，磁吸块8外周侧靠近滴液漏斗本体2的位置开设有若干个凹槽10，磁吸块8的底侧和壳体3内腔底侧之间设有弹性件9，弹性件9固定在磁吸块8的底侧或壳体3内腔底侧。
壳体3的底侧固定有电磁铁6，电磁铁6的输入端和控制器5的输出端电连接，控制器5控制电磁铁6周期性工作，电磁铁6工作吸附磁吸块8向下移动，且凹槽10由滴液漏斗本体2内移动到壳体3内。
壳体3的下侧开设有连通其内外的连通孔，连通孔和出液管4的上端连通。
控制器5包括但不限于往复延时时间继电器、PLC控制器或者80C51单片机，控制器5的输入端和外部电源的输出端电连接。
磁吸块8包括但不限于磁铁块或者铁块。
优选的，磁吸块8外侧完全镀附有陶瓷层或者金属镀层，当待滴定液体与磁吸块8反应时，镀附的陶瓷层或者金属镀层将待滴定液体和磁吸块8分隔开。
弹性件9包括但不限于弹簧或者弹性块。
控制器5控制电磁铁6的方式为周期性通电，通电时电磁铁6得电带有磁性，断电时电磁铁6失电失去磁性，具体工作原理在下面的工作过程和原理中做详细描述。
本发明中所使用的控制器5和电磁铁6等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
本实施例所采用的“上”、“下”均采用滴液漏斗本体2使用状态的上下。
本实施例的工作过程和原理是：
出液管4的下端伸入到反应容器内，向滴液漏斗本体2内加入待滴定液体，由于排液口和磁吸块8滑动密封接触，待滴定液体难以通过磁吸块8外周侧和排液口内壁之间向下渗透，此时凹槽10位于滴液漏斗本体2内，且凹槽10内填充有待滴定液体。
控制器5控制电磁铁6周期性通电工作，电磁铁6通电工作吸附磁吸块8向下移动，如图3所示弹性件9受到磁吸块8压力变低，凹槽10由滴液漏斗本体2内移动到壳体3内，凹槽10内的待滴定液体进入到壳体3中，且进入到壳体3内的待滴定液体通过出液管4进入到反应容器中。
电磁铁6断电停止工作，弹性件9推动磁吸块8向上移动复位，凹槽10由壳体3内移动到滴液漏斗本体2内。
电磁铁6周期性通电工作，通电时电磁铁6得电带有磁性，断电时电磁铁6失电失去磁性，使磁吸块8带动凹槽10往返于滴液漏斗本体2和壳体3内，凹槽10将一定体积的待滴定液体从滴液漏斗本体2内带入到壳体3内，实现本高精度滴液漏斗的匀速滴液，且滴液速率恒定。
通过设置控制器5，改变控制器5控制电磁铁6的动作周期，可以控制滴液速率。
初始时，本高精度滴液漏斗很小的概率会存在凹槽10内的待滴定液体脱离不彻底的问题，但随着磁吸块8的往复运动，使磁吸块8处得到润滑，凹槽10内的待滴定液体均匀脱落。
可以根据每次添加待滴定液体量的不同选择凹槽10的体积大小不同或者凹槽10数量不同的磁吸块8，凹槽10优选为内陷弧形。
为便于凹槽10内取到的液体顺利的从凹槽10流入壳体3，避免液体在凹槽10内残留，本实施例的凹槽10可采用球面凹槽，由于凹槽10设置在磁吸块8的侧壁上，同时球面凹槽内壁光滑且均为弧面，使得液体在重力作用下顺利流出，最大程度的避免残留，提高精确度；同理，出液管4和壳体3的连接处也可采用弧形的过渡，便于落入壳体3的液体顺利通过出液管4排出。还可以根据实际情况将壳体3的底面设置为倾斜面，连通壳体3和出液管4的连通孔位于壳体3底面的最低点，但应注意倾斜角度不宜设置过大，避免影响到磁吸块8的正常工作，一般倾斜角度不大于15°。
本高精度滴液漏斗滴定完成后，将磁吸块8从滴液漏斗本体2中取出，本高精度滴液漏斗清洗方便。
本高精度滴液漏斗结构简单，制作成本低、降低实验器材成本，易于推广。
实施例二：如图2所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例磁吸块8上安装有拉环7；将外部的挂钩伸入到滴液漏斗本体2内，且挂钩勾住拉环7，使磁吸块8从滴液漏斗本体2中移出，便于本高精度滴液漏斗的清洗。
实施例三：如图1、图4和图5所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例滴液漏斗本体2上部的进液口上安装有盖子1。
磁吸块8上开设有连通其上下的穿孔15，穿孔15的上部和导气管14的下端连通，且导气管14的上端延伸至滴液漏斗本体2内腔的上部。
当滴液漏斗本体2接近最大量盛放易挥发的待滴定液体，需要盖子1将滴液漏斗本体2上端的进料口完全堵塞，避免滴液漏斗本体2内盛放易挥发的待滴定液体挥发。
初始时，电磁铁6通电工作并使磁吸块8向下移动，磁吸块8向下移动使滴液漏斗本体2内气体所在位置负压，负压阻止磁吸块8向下移动，磁吸块8初始时难以完全向下移动，导致本高精度滴液漏斗无法启动。
导气管14的上端位于滴液漏斗本体2内液面的上方；磁吸块8上的穿孔15和导气管14使滴液漏斗本体2内上部的气体空间和壳体3内腔连通，避免滴液漏斗本体2内出现负压，保证本高精度滴液漏斗的正常使用。
进一步地，导气管14外侧的上部安装有拉动环13；拉动环13便于将导气管14和磁吸块8从滴液漏斗本体2中移出。
进一步地，还包括气囊12，导气管14的上端和气囊12的开口连通；气囊12避免向滴液漏斗本体2内添加的待滴定液体进入导气管14中；且凹槽10由壳体3移动到滴液漏斗本体2的过程中，凹槽10将壳体3内的气体带入到滴液漏斗本体2内，气囊12并不会不断扩大。
当反应容器中有挥发性反应物或者挥发性溶剂，若无气囊12，挥发性反应物或者挥发性溶剂通过出液管4、磁吸块8的穿孔15、导气管14进入到滴液漏斗本体2内并冷凝，导致反应容器中有挥发性反应物或者挥发性溶剂减少，影响反应的进行；气囊12阻止反应容器中有挥发性反应物或者挥发性溶剂进入到滴液漏斗本体2内，保证反应容器中的反应正常进行。
实施例四：如图4所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，其结构与实施例三的结构大致相同，不同之处在于，本实施例的气囊12为弹性支撑气囊，弹性支撑气囊上不易粘附隐藏待滴定液体。
实施例五：如图5所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例磁吸块8的外周侧固定有弹性橡胶垫，弹性橡胶垫对应凹槽10的位置开设有对应孔，对应孔使凹槽10完全露出；弹性橡胶垫增强壳体3连通孔内壁和磁吸块8外周侧之间的密封性，且利用弹性橡胶垫磨损后自恢复能力，避免滴液漏斗本体2内的待滴定液体通过壳体3连通孔内壁和磁吸块8外周侧之间渗出。
实施例六：如图1、图2和图4所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四或实施例五的基础上，本实施例壳体3底侧和电磁铁6之间安装有压力传感器11，压力传感器11的输出端和控制器5的输入端电连接；控制器5包括但不限于单片机或者PLC控制器；电磁铁6和磁吸块8的距离越近，电磁铁6和磁吸块8之间的吸附力越大，控制器5通过压力传感器11检测磁吸块8移动的距离和移动过程中的起始位置，从而判断磁吸块8的向下移动是否将一定量的待滴定液体从滴液漏斗本体2内转移到壳体3内，提高本高精度滴液漏斗的智能性。
实施例七：如图2和图4所示，本实施例公开了一种高精度滴液漏斗，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五或实施例六的基础上，本实施例壳体3内腔的底侧倾斜设置，连通孔位于壳体3内腔底侧的最低处；进入到壳体3内的待滴定液体沿壳体3内腔倾斜的底侧面快速排出。
上述各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，对于本领域的普通技术人员而言，其他的任何未背离本发明原理下所作的变化、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种高精度滴液漏斗，包括滴液漏斗本体（2），其特征在于：所述滴液漏斗本体（2）的下端开设有排液口，且滴液漏斗本体（2）的下端设有壳体（3），壳体（3）的内腔和滴液漏斗本体（2）的内腔通过排液口连通，所述排液口处设有密封滑动的磁吸块（8），磁吸块（8）外周侧靠近滴液漏斗本体（2）的位置开设有若干个凹槽（10），磁吸块（8）的底侧和壳体（3）内腔底侧之间设有弹性件（9），壳体（3）的底侧固定有电磁铁（6），电磁铁（6）的输入端和控制器（5）的输出端电连接，控制器（5）控制电磁铁（6）周期性工作，电磁铁（6）工作吸附磁吸块（8）向下移动，且凹槽（10）由滴液漏斗本体（2）内移动到壳体（3）内；
壳体（3）的下侧开设有连通其内外的连通孔，所述连通孔和出液管（4）的上端连通；
所述磁吸块（8）上开设有连通其上下的穿孔（15），所述穿孔（15）的上部和导气管（14）的下端连通，且导气管（14）的上端延伸至滴液漏斗本体（2）内腔的上部，所述导气管（14）的上端和气囊（12）的开口连通；
电磁铁（6）周期性通电工作，通电时电磁铁（6）通电带有磁性，断电时电磁铁（6）电失去磁性，使磁吸块（8）带动凹槽（10）往返于滴液漏斗本体（2）和壳体（3）内，凹槽（10）将一定体积的待滴定液体从滴液漏斗本体（2）内带入到壳体（3）内，实现本高精度滴液漏斗的匀速滴液，且滴液速率恒定。
2.根据权利要求1所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述磁吸块（8）上安装有拉环（7）。
3.根据权利要求1所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述滴液漏斗本体（2）上部的进液口上安装有盖子（1）。
4.根据权利要求1所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述气囊（12）为弹性支撑气囊。
5.根据权利要求1所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述导气管（14）外侧的上部安装有拉动环（13）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述磁吸块（8）的外周侧固定有弹性橡胶垫，所述弹性橡胶垫对应凹槽（10）的位置开设有对应孔。
7.根据权利要求1所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述壳体（3）底侧和电磁铁（6）之间安装有压力传感器（11），压力传感器（11）的输出端和控制器（5）的输入端电连接。
8.根据权利要求6所述的高精度滴液漏斗，其特征在于：所述壳体（3）内腔的底侧倾斜设置，所述连通孔位于壳体（3）内腔底侧的最低处。
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