CN115616141A - 一种高精度滴定分析仪 - Google Patents

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CN115616141A CN202110808761.XA CN202110808761A CN115616141A CN 115616141 A CN115616141 A CN 115616141A CN 202110808761 A CN202110808761 A CN 202110808761A CN 115616141 A CN115616141 A CN 115616141A
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夏吉安
郎爽
白超
吕俊飞
姚梦楠
薛慧
张明政
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Abstract

本发明公开了一种高精度滴定分析仪，包括馈液传动单元(1)、滴定管(2)、烧杯、电极、搅拌器和滴定终点获取模块，滴定终点获取模块根据电极的检测量，控制馈液传动单元(1)的电机转动速度和转动步数，馈液传动单元(1)采用差分螺旋结构，滴定终点获取模块在进行温度滴定时，对电极采集的数据进行滤波平滑处理后通过三阶微分获得滴定等当点。本发明公开的滴定分析仪，具有传动阻尼低、馈液分辨率高、等当量判定准确率高、获取的滴定量精度高等诸多优点。

Description

一种高精度滴定分析仪
技术领域
本发明涉及一种滴定分析仪，尤其是一种高精度滴定分析仪，属于滴定检测技术领域。
背景技术
随着生产质量要求以及检验标准的提高，对滴定分析仪的精度有了更高的要求。
传统的馈液装置，多采用多级减速箱实现，此种结构传动机构多，阻尼较高，精度提升困难，已不能适应更高的精度要求。
传统的滴定分析仪，尤其是温度滴定仪，滴定等当点判断准确率低，严重影响滴定精度的提高。
因此，有必要设计一种高精度馈液装置的滴定分析仪，进一步提高馈液精度，进一步提高分析仪测定的精密度和准确度。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了深入研究，提供了一种高精度滴定分析仪，包括馈液传动单元1、滴定管2、烧杯、电极、搅拌器和滴定终点获取模块，所述馈液传动单元1将滴定管2中的滴定液注入烧杯中，所述电极用于烧杯中溶液的检测，搅拌器用于搅拌烧杯中液体，其特征在于，
所述滴定终点获取模块根据电极的检测量，控制馈液传动单元1的电机转动速度和转动步数。
进一步优选地，在温度滴定过程中，所述馈液传动单元1 滴定速度为0.75～0.1秒每0.1毫升。
在一个优选的实施方式中，在温度滴定过程中，所述电极的采样频率为1～20Hz，优选为3～14Hz。
在一个优选的实施方式中，在温度滴定过程中，所述搅拌器的搅拌速度为200～1800r/min。
在一个优选的实施方式中，所述馈液传动单元1包括伸缩组件11、主电机12、主丝杠13、细分电机14、细分丝杠15、驱动齿轮16和大丝母17，
所述主丝杠13与主电机12的输出轴连接，所述馈液传动单元1包括细分电机14、细分丝杠15、驱动齿轮16和大丝母17，
所述伸缩组件11的底端具有螺纹孔，套设在细分丝杠15上；
所述细分丝杠15与大丝母17顶端固定连接，大丝母17的底端具有螺纹孔，所述大丝母17与主丝杠13螺纹连接，在大丝母 17的周向侧面设置有与驱动齿轮16相对应的齿轮，
所述驱动齿轮16与细分电机14的输出轴连接。
另一方面，本发明还提供了一种高精度滴定分析方法，优选采用所述滴定分析仪实现，在进行温度滴定时，对电极采集的数据进行滤波平滑处理后通过三阶微分获得滴定等当点。
在一个优选的实施方式中，使用高斯内核对温度滴定采集数据的一阶微分进行高斯滤波，获得一阶微分高斯滤波曲线，再对该曲线进行二阶微分和三阶微分，以三阶微分曲线的零点作为等当点。
在一个优选的实施方式中，高斯滤波中，滤波因子f＝2～20。
在一个优选的实施方式中，在进行温度滴定时，滴定过程中加液步调为滴定0.1ml滴定液用时0.75～1s；
温度电极采集频率1～20Hz，优选为3～14HZ。
在一个优选的实施方式中，搅拌速度为200～1800r/min。
本发明所具有的有益效果包括：
(1)能够实现1/100000滴定管体积高精度分辨率馈液；
(2)传动机构少，传动阻尼低；
(3)等当量判定准确率高，获取的滴定量精度高。
附图说明
图1示出根据本发明一种优选实施方式的高精度滴定分析仪整体结构示意图；
图2示出根据本发明一种优选实施方式的高精度滴定分析仪馈液传动单元结构示意图；
图3示出根据本发明一种优选实施方式的高精度滴定分析仪馈液传动单元结构示意图；
图4示出根据本发明一种优选实施方式的高精度滴定分析仪馈液传动单元结构示意图；
图5示出实施例1中温度曲线；
图6示出实施例1中不进行高斯滤波的一阶微分曲线；
图7示出实施例1中滤波因子为2时的滤波曲线；
图8示出实施例1中滤波因子为5时的滤波曲线；
图9示出实施例1中滤波因子为10时的滤波曲线；
图10示出实施例1中滤波因子为20时的滤波曲线。
附图标号说明：
1-馈液传动单元；
2-滴定管；
11-伸缩组件；
12-主电机；
13-主丝杠；
14-细分电机；
15-细分丝杠；
16-驱动齿轮；
17-大丝母；
18-接近开关；
19-限位开关；
21-管体；
22-泵头。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
一方面，本发明提供了一种高精度滴定分析仪，包括馈液传动单元1、滴定管2、烧杯、电极、搅拌器和滴定终点获取模块，如图1所示。
所述烧杯中存放有待滴定液体；
所述滴定管2用于抽打滴定液，包括管体21和位于管体内的泵头22；
所述馈液传动单元1推拉泵头22，从而将滴定液抽取至管体 21中或将管体21内的滴定液注入烧杯中。
优选地，在泵头22上设置有换向机构，以分别对洗涤液和滴定液抽取。
在本发明中，对泵头22的具体结构不做特别限定，本领域技术人员可根据经验或参照现有的滴定分析仪的泵头结构进行自由设计。
所述电极用于烧杯中溶液的检测，搅拌器用于搅拌烧杯中液体。
所述滴定终点获取模块根据电极的检测量，控制馈液传动单元1的电机转动速度和转动步数。
随着生产质量要求以及检验标准的提高，现有的滴定分析仪的滴定精度已不能满足高精尖项目的使用要求，因此，有必要对滴定分析仪进行改进，以极大提高检测精度。
进一步，为提高精度，在温度滴定过程中，所述馈液传动单元1滴定速度为0.75～0.1秒每0.1毫升，并在接近滴定终点时，需要极高的滴定精度。
传动单元是控制滴定量的动力机构，其推动精度直接关系到了滴定量的控制，传统的滴定仪多采用电机配合减速器的方式实现传动控制，然而，此种方式下，传动细分仅能够达到 20000/1，已不能满足使用要求。
在本发明中，所述馈液传动单元1包括伸缩组件11、主电机 12、主丝杠13、细分电机14、细分丝杠15、驱动齿轮16和大丝母17，如图2～4所示。
所述伸缩组件11的顶端与泵头22连接，伸缩组件11的底端具有螺纹孔，套设在细分丝杠15上；
所述细分丝杠15的一端与大丝母17顶端固定连接，大丝母的底端具有螺纹孔，使得大丝母17能够套设在主丝杠13上，在大丝母17的周向侧面设置有与驱动齿轮16相对应的齿轮，使得驱动齿轮16能够驱动或限制大丝母17的旋转；
所述驱动齿轮16与细分电机14的输出轴连接，优选通过减速齿轮或减速器连接。
所述主丝杠13与主电机12的输出轴连接，优选通过减速齿轮或减速器连接。
进一步地，在伸缩组件11上设置有卡槽或其它限位机构，使得伸缩组件11仅能够上下伸缩，不能旋转。
在一个优选的实施方式中，在伸缩组件11的上部和下部设置有限位开关19。
进一步地，所述主丝杠13和细分丝杠15的螺纹旋向相同，主丝杠13的导程大于细分丝杠15的导程。
优选地，细分丝杠15的导程为所述主丝杠13导程的4/5。
进一步地，所述驱动齿轮16的轴线与细分丝杠15的轴线平行，优选地，驱动齿轮16的齿宽大于大丝母17周向齿轮的齿宽，使得大丝母17与驱动齿轮16在轴向上能够相对滑动。
根据本发明，在快速滴定时，细分电机14处于通电锁死状态，此时驱动齿轮16不转动，通过驱动齿轮16限制大丝母17，使得大丝母17不能旋转；
进一步地，主电机12转动，带动主丝杠13旋转，此时大丝母17被驱动齿轮16旋转锁定，大丝母17在主丝杠13的驱动下沿主丝杠13上的螺纹滑动，进而带动细分电机14与伸缩组件11上下移动，实现泵头22的快速升降，
在一个优选的实时方式中，所述主丝杠13与主电机12的传动比是1：5，主丝杠的导程是5mm，在该种传动效果下，1/4 步细分的主电机即可实现馈液传动单元的20000/1细分。
在慢速滴定时，主电机12处于通电锁死状态，此种主丝杠 13不转动；
进一步地，细分电机14转动，带动驱动齿轮16转动，大丝母17在驱动齿轮16的转动下进行周向旋转，大丝母17沿主丝杠 13上的螺纹滑动上升或下降；
进一步地，细分丝杠15随大丝母17旋转，使得伸缩组件11 沿细分丝杠15相对滑动，进行与大丝母17相反方向的相对运动；
进一步地，由于主丝杠13导程大于与细分电机14的导程，大丝母17的升降与伸缩组件11的升降速度不同，最终伸缩组件 11的实际升降量为大丝母17的升降量与伸缩组件11相对细分丝杠15升降量之差。
在一个优选的实时方式中，所述大丝母17与细分电机14的传动比是1：5，主丝杠的导程是5mm，细分丝杠的导程是4mm，在该种传动效果下，1/4步细分的细分电机即可实现馈液传动单元的100000/1细分。
在一个优选的实施方式中，在大丝母17下端设置有接近开关18，通过接近开关18复位大丝母17的初始位置。
具体地，主电机12工作，使得大丝母17下降，直至大丝母 17与接近开关18接触，此时，大丝母17位置即为初始位置。
接近开关18的设置，使得馈液传动单元1可以进行机械复位，从而解决了电机丢转导致伸缩组件无法回归起点现象。
在一个更优选的实施方式中，在快速滴定时，主电机12和细分电机14同时转动，伸缩组件11的升降速度为主电机12和细分电机14单独控制升降速度之和。
根据本发明，当接近滴定终点时采用慢速滴定，保证滴定精度，未接近滴定终点时，采用快速滴定，节约滴定时间。
在本发明中，本领域技术人员可根据经验设定接近滴定终点的具体数值。
本发明提供的馈液传动单元，通过主丝杠与细分丝杠的配合实现慢速滴定，相比于仅采用主丝杠和减速器控制伸缩单元的方式，提高了控制精度，降低了加工难度。主丝杠和细分丝杠的螺纹螺距可以设置较大，不仅易于加工，而且能够保证加工的精度，生产成本低，主丝杠和细分丝杠组合后可代替传统的小螺距主丝杠，即保证加工精度，又提高产品刚度，增大轴向受力，延长产品使用寿命。
发明人发现，在滴定过程中，滴定管管体21的内径会有微弱变化，由于滴定管管体21为圆筒，管体21的内径的微弱变化，会放大成滴定体积的两倍变化，极大的影响滴定精度，因此管体21的材质及加工方法至关重要。
在本发明中，管体21采用高硼硅3.3作为基材进行加工。
传统的滴定管的材质为钠钙玻璃、硼硅玻璃、聚四氟乙烯 (F4)、聚四氟乙烯-乙烯(F40)、聚四氟乙烯-六氟丙烯(F46)、聚丙烯等。
然而聚四氟乙烯(F4)、聚四氟乙烯-乙烯(F40)、聚四氟乙烯-六氟丙烯(F46)、聚丙烯的线性膨胀系数较大，在实际滴定过程中，温差通常在30℃左右，上述材料的温度产生的线性膨胀均对内径的变化产生较大影响，降低了滴定的精度，并且上述材料的硬度较低、抗压形变量不足，在长期使用后容易磨损导致滴定精度下降。
在滴定过程中，可能会用到酸、碱、有机溶剂，钠钙玻璃、硼硅玻璃的耐碱性较差，多次使用后容易出现管体内径变化。
进一步地，在本发明中，为保证滴定管精度，还对管体21 进行整形。
所述整形通过以下步骤进行：
步骤一、将芯棒插入待整形滴定管中，真空条件下升温，使得待整形滴定管内壁与芯棒贴合；
所述芯棒为圆柱状，优选采用耐高温的镍基高温合金，更优选采用GH4169镍基高温合金。
所述真空条件优选为真空度不大于0.095MPa。
所述升温优选为升至800～1000℃，更优选为850～950℃，升温速度为30～50℃/min，以保证材料的应力。
步骤二、保温退火；
优选在850～950℃之间保温20分钟以上。
在保温后泄真空，逐渐降温至室温，优选地，降温速度为 30～50℃/min。
步骤三、将芯棒从滴定管中退出。
利用芯棒比滴定管的热膨胀大，对芯棒降温，使得芯棒从滴定管中退出。
通过上述整形过程，可以使得滴定管在使用过程中内径变化不大于0.075％，从而保证滴定的精度。
所述滴定终点获取模块能够在光度滴定时采用二阶微分差值法获得滴定等当点，在进行温度滴定时，对电极采集的数据进行滤波平滑处理后通过三阶微分获得滴定等当点。
本发明还提供了一种高精度滴定分析方法，采用上述装置实现。
在馈液过程中，依靠电机驱动泵头的移动，将滴定管中的液体滴入烧杯中，电机启动转速过快，其启动转速可能超过自身启动脉冲频率，由于启动初期静摩擦与负载阻力远大于电机提供的动力，则该种情况下会出现失步启动，影响最终的馈液精度，造成馈液系统存在随机误差。
在本发明中，通过控制主电机和细分电机的启动和停止速度，杜绝电机是不现象。
具体地，所述高精度滴定分析方法，包括以下步骤：
S1、确定单次馈液量，获得单次泵头移动量；
S2、按泵头移动量划分快速滴定阶段和慢速滴定阶段进行滴定；
S3、电极检测，确认下次馈液量，重复上述过程直至滴定结束。
在步骤S1中，单次泵头移动量的获取方式与常规滴定分析仪相同，在本发明中不做赘述，本领域技术人员可根据经验确定具体的方式。
在步骤S2中，将泵头移动量拟合为S曲线，S曲线可以划分为增长区和稳定区，如图5所示，将S曲线增长区作为快速滴定阶段，将S曲线稳定区作为慢速滴定阶段。
进一步地，增长区和稳定区的具体划分位置本领域技术人员可根据实际进行选择，在本发明中不做特别限定。
进一步优选地，快速滴定阶段主电机和细分电机都启动工作，提高馈液速度；进入慢速滴定阶段，先缓停主电机，然后缓停细分电机。
在一个更优选的实施方式中，快速滴定阶段，先缓起主电机，待主电机匀速运行后再缓启细分电机。
在本发明中，主电机和细分电机分别独立缓启动及停止，克服了主电机和细分电机同时变速运行时带来的主丝杠速度不稳定、产生运行噪声及产生可能的机械间隙误差等控制难点。
在步骤S3中，通过对电极检测数据进行分析，以获得到达滴定等当点的滴定量，根据滴定量确定下次的馈液量。
进一步地，在本发明中，对如何根据到达等当点的滴定量确定馈液次数及每次馈液量的方法不做特别限定，本领域技术人员可根据需要进行设置。
另一方面，本发明还提供了一种高精度滴定分析方法，用于获得滴定等当点的滴定量。
本发明所述的高精度滴定分析仪，可以进行光度滴定和温度滴定。
滴定过程中，需要对滴定的等当点进行判断，以确定何时停止滴定。进一步地，滴定的等当点是依赖电极采集数据计算获得的，不同的计算方式极大影响了滴定终点检测的精准度。
根据本发明，在进行光度滴定时，采用二阶微分差值法获得滴定等当点。
所述二阶微分差值法为一种常用滴定算法，其准确度较高，具体的算法可以参考《中华人民共和国药典(2020版)》，在本发明中不做赘述。
发明人发现，在温度滴定过程中，存在热传导、热对流和热辐射三种热传递方式，这三种方式均会对温度滴定产生干扰，形成滴定的热传递噪音，同时还存在搅拌器搅拌放热、水蒸气会发吸热、滴定液温度不均匀和温度电极响应等噪音，这些噪音会在一定程度上影响滴定结果的精度。
根据本发明，在进行温度滴定时，对电极采集的数据进行滤波平滑处理后通过三阶微分获得滴定等当点。
具体地，使用高斯内核对温度滴定采集数据的一阶微分进行高斯滤波，消除热传递过程的噪音，获得一阶微分高斯滤波曲线，再对该曲线进行二阶微分和三阶微分，以三阶微分曲线的零点作为等当点。
所述等当点是指滴定液与待测液反应达到完全时的点，滴定分析仪从开始滴定到等当点时所用的滴定液含量即为检测获得的滴定量。
进一步地，高斯滤波中，滤波因子的大小对滴定精密度和准确度有较大影响，发明人发现，滤波因子f＝2～20范围内，其精密度和准确度较高，更优选为f＝2～5。
发明人经过多次试验验证，在高斯滤波因子f＝5时，相对极差小于0.98％，相对标准偏差小于0.47％，与理论误差小于0.02％，结果可靠，准确度高。
更优选地，在使用高斯内核进行高斯滤波时，使用不同的滤波因子，以将不同频率的噪音很好地消除。
进一步地，所述不同滤波因子优选为：
GFf＝2＝{0.0508822,0.211838,0.474559,0.211838,0.0508822}
GFf＝5＝{0.0216149,0.0439554,0.0778778,0.118718,0.153857,0.167953,0.153857, 0.118718,0.0778778,0.0439554,0.0216149}
GFf＝10＝{0.0111102,0.0162181,0.0227873,0.0308019,0.0400363,0.0500194,0.0600441, 0.0692335,0.0766601,0.0814991,0.083180,0.0814991,0.0766601,0.0692335,0.0600441, 0.0500194,0.0400363,0.0308019,0.0227873,0.0162181,0.0111102,}
GFf＝20＝{0.00561469,0.00682177,0.00820696,0.00977628,0.0115309,0.0134662, 0.0155708,0.017826,0.0202055,0.0226753,0.0251941,0.0277141,0.0301826, 0.0325433,0.0347387,0.036712,0.0384099,0.0397848,0.040797,0.0414166, 0.0416253,0.0414166,0.040797,0.0397848,0.0384099,0.036712,0.0347387, 0.0325433,0.0301826,0.0277141,0.0251941,0.0226753,0.0202055,0.017826, 0.0155708,0.0134662,0.0115309,0.00977628,0.00820696,0.00682177,0.00561469}
进一步地，在温度滴定过程中，发明人发现，加液的步调、温度电极采集频率、搅拌速度均对滴定终点的检测产生影响，这些影响无法完全消除，发明人经过多次试验及经验总结，提出了上述因素的优选参数，通过控制这些参数，能够极大的提高滴定终点检测的精度。
具体地，滴定过程中加液步调为滴定0.1ml滴定液用时 0.75～1s；
进一步地，在该加液步调下，温度电极采集频率为1～20Hz，优选为3～14Hz，在该频率下，一次加液能够进行3～10次的温度采集，从而能够降低系统的噪声，使得温度分辨率能够达到 0.00001℃；
发明人发现，搅拌速度过慢，会影响整体温度的均匀性，从而导致局部温度过高或过低，而导致温度测量不准确，而搅拌速度过快，又会导致搅拌产生的摩擦温度过高，给体系带来正漂移。
在本发明中，在该加液步调下，搅拌速度优选为 200～1800r/min，该搅拌速度能够保证液体整体温度在 0.1～0.3s的响应时间内达到均匀，不影响整体温度测量的精度。
发明人发现，虽然控制了搅拌速度，尽量降低了搅拌对反应液体温度的影响，但是搅拌仍然会带来微弱的影响，这些影响仍然降低了滴定量的检测精度。
在一个优选的实施方式中，对检测获得的滴定量进行搅拌温度校正。
进一步地，在较短时间内，由于搅拌对温度的影响和搅拌时间成正比，搅拌带来的温升系数为线性干扰。
在本发明中，通过滤波对搅拌带来的线性干扰进行滤除。
进一步地，在本发明中，对滤波的具体方式不做特别约束，只要能够实现对线性干扰进行滤除即可，优选采用多项式滤波器消除线性干扰，其具有损失小、稳定性高等优点。
进一步地，滴定过程分为化学反应期和反应终止期，在到达等当量前为化学反应期，到达等当量后为反应终止期，反应终止期，通过在等当量后继续滴定，确定体系的温升系数及化学反应终止期曲线。
具体地，由于化学反应热释放是恒定的，因此化学反应期可以表示为直线方程：
t(V)＝s1V+t0,V＜Vt
其中，t(V)表示加入滴定液体积为V时的温度，s1表示拟合得到的化学反应期体积温升系数，V表示加入滴定液体积，t0表示反应起始温度，Vt表示化学反应理论终点的体积。
化学反应终止期可以表示为直线方程：
t(V)＝s2V+t1,V＞Vt
其中，s2表示拟合得到的搅拌体积温升系数，t1表示反应终止期直线拟合截距，单位为℃
由式(一)和式(二)可得化学反应真实体积温升系数为化学反应期拟合得到的直线斜率化学反应期体积温升系数和搅拌体积温升系数之差，即化学反应真实体积温升系数即为两个阶段的斜率差：
sr＝s1-s2
其中，sr表示化学反应真实体积温升系数。进一步地，化学反应期和化学反应终止期两条直线交点即为反应终点，也就是等当量L，可以表示为：
L＝(t2-t1)/sr。
实施例
实施例1
进行温度滴定，
采用盐酸标准滴定溶液和氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定实验，盐酸标准滴定溶液浓度为1.0624mol/L，氢氧化钠标准滴定溶液浓度为1.0835mol/L，盐酸标准滴定溶液滴定氢氧化钠标准滴定溶液的理论消耗点为5.0994mL，采用不同的
分别使用不同的高斯内核对温度滴定采集数据的一阶微分进行高斯滤波，消除热传递过程的噪音，获得一阶微分高斯滤波曲线，再对该曲线进行二阶微分和三阶微分，以三阶微分曲线的零点作为等当点。
其中，不同高斯内核的滤波因子分别为：
GFf＝2＝{0.0508822,0.211838,0.474559,0.211838,0.0508822}
GFf＝5＝{0.0216149,0.0439554,0.0778778,0.118718,0.153857,0.167953,0.153857, 0.118718,0.0778778,0.0439554,0.0216149}
GFf＝10＝{0.0111102,0.0162181,0.0227873,0.0308019,0.0400363,0.0500194,0.0600441, 0.0692335,0.0766601,0.0814991,0.083180,0.0814991,0.0766601,0.0692335,0.0600441, 0.0500194,0.0400363,0.0308019,0.0227873,0.0162181,0.0111102,}
GFf＝20＝{0.00561469,0.00682177,0.00820696,0.00977628,0.0115309,0.0134662, 0.0155708,0.017826,0.0202055,0.0226753,0.0251941,0.0277141,0.0301826, 0.0325433,0.0347387,0.036712,0.0384099,0.0397848,0.040797,0.0414166, 0.0416253,0.0414166,0.040797,0.0397848,0.0384099,0.036712,0.0347387, 0.0325433,0.0301826,0.0277141,0.0251941,0.0226753,0.0202055,0.017826, 0.0155708,0.0134662,0.0115309,0.00977628,0.00820696,0.00682177,0.00561469}
获得的温度曲线如图5所示，不进行高斯滤波的一阶微分曲线如图6所示，对一阶微分曲线进行高斯滤波，滤波因子的分别为2、5、10、20时的滤波曲线如7～10所示，最终实验结果如表一所示。
表一
Figure RE-GDA0003266421950000151
从图6～10上可以看出，一阶微分曲线有明显的毛刺噪声，滤波后噪声消除，在f＝2～20范围内，滤波因子对结果产生的最大极差在3％以内，进一步地，采用f＝2～5的滤波因子最佳，其精密度和准确度均较高。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高精度滴定分析仪，包括馈液传动单元(1)、滴定管(2)、烧杯、电极、搅拌器和滴定终点获取模块，所述馈液传动单元(1)将滴定管(2)中的滴定液注入烧杯中，所述电极用于烧杯中溶液的检测，搅拌器用于搅拌烧杯中液体，其特征在于，
所述滴定终点获取模块根据电极的检测量，控制馈液传动单元(1)的电机转动速度和转动步数。
2.根据权利要求1所述的高精度滴定分析仪，其特征在于，
在温度滴定过程中，所述馈液传动单元(1)滴定速度为0.75～0.1秒每0.1毫升。
3.根据权利要求1所述的高精度滴定分析仪，其特征在于，
在温度滴定过程中，所述电极的采样频率为1～20Hz，优选为3～14Hz。
4.根据权利要求1所述的高精度滴定分析仪，其特征在于，
在温度滴定过程中，所述搅拌器的搅拌速度为200～1800r/min。
5.根据权利要求1所述的高精度滴定分析仪，其特征在于，
所述馈液传动单元1包括伸缩组件(11)、主电机(12)、主丝杠(13)、细分电机(14)、细分丝杠(15)、驱动齿轮(16)和大丝母(17)，
所述主丝杠(13)与主电机(12)的输出轴连接，所述馈液传动单元(1)包括细分电机(14)、细分丝杠(15)、驱动齿轮(16)和大丝母(17)，
所述伸缩组件(11)的底端具有螺纹孔，套设在细分丝杠(15)上；
所述细分丝杠(15)与大丝母(17)顶端固定连接，大丝母(17)的底端具有螺纹孔，所述大丝母(17)与主丝杠(13) 螺纹连接，在大丝母(17)的周向侧面设置有与驱动齿轮(16)相对应的齿轮，
所述驱动齿轮(16)与细分电机(14)的输出轴连接。
6.一种高精度滴定分析方法，优选采用如权利要求1～5之一所述滴定分析仪实现，其特征在于，
在进行温度滴定时，对电极采集的数据进行滤波平滑处理后通过三阶微分获得滴定等当点。
7.根据权利要求6所述的高精度滴定分析方法，其特征在于，
使用高斯内核对温度滴定采集数据的一阶微分进行高斯滤波，获得一阶微分高斯滤波曲线，再对该曲线进行二阶微分和三阶微分，以三阶微分曲线的零点作为等当点。
8.根据权利要求6所述的高精度滴定分析方法，其特征在于，
高斯滤波中，滤波因子f＝2～20。
9.根据权利要求6所述的高精度滴定分析方法，其特征在于，
在进行温度滴定时，滴定过程中加液步调为滴定0.1ml滴定液用时0.75～1s；
温度电极采集频率1～20Hz，优选为3～14HZ。
10.根据权利要求9所述的高精度滴定分析方法，其特征在于，
搅拌速度为200～1800r/min。
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