CN117783424A - 一种稀土总量和酸度联合自动分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土总量和酸度联合自动分析装置，在外壳的右侧安装有人机交互屏，底座固定安装在所述外壳的内部，在底座上依次安装有切换阀、蠕动泵、注射泵、三通阀、步进电机、扇形壳和废液瓶；扇形壳具有多个凹槽，在每个凹槽内放置盛放待测样品的锥形瓶；通过步进电机控制旋转支架移动至各个锥形瓶的瓶口上方；在所述旋转支架上装有摄像装置；摄像装置连接至终点识别单元。上述装置将稀土样品的前处理过程和滴定过程有效结合在一起，实现了样品取样、试剂添加、终点判断、结果计算的自动化，减少了人工操作，提高了滴定效率和分析准确度。
Description
技术领域
本发明涉及稀土样品检验技术领域，尤其涉及一种稀土总量和酸度联合自动分析装置。
背景技术
在稀土样品指标检验时，大多检测方法均为将待测稀土样品进行溶解前处理，然后将待测稀土样品加入特定的指示剂，并用与之对应的滴定剂进行人工滴定，当出现颜色变化时，用人眼来判定滴定终点，根据使用的滴定剂的用量来计算待测样品的指标。
由于人眼对颜色判断的差异性，在滴定过程中，对滴定终点的判断会有明显的误差，容易造成误判，带来不必要的纠纷；并且不同的实验人员，由于个人差异，也会对滴定终点的颜色变化产生不同的判断。另外在检测过程中溶液可能会出现颜色不稳定的现象，一定程度上干扰了反应终点的判断。因此，需要开发一种可以消除人眼误差，准确判断滴定终点，进而精准控制滴定剂使用量的稀土总量和酸度联合测试装置，保证检测结果的准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土总量和酸度联合自动分析装置，该装置将稀土样品的前处理过程和滴定过程有效结合在一起，实现了样品取样、试剂添加、终点判断、结果计算的自动化，减少了人工操作，提高了滴定效率和分析准确度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种稀土总量和酸度联合自动分析装置，所述装置包括外壳、切换阀、蠕动泵、注射泵、三通阀、摄像装置、旋转支架、步进电机、锥形瓶、加热片、磁力搅拌装置、底座、扇形壳、废液瓶和照明灯管，其中：
所述外壳的右侧安装有人机交互屏，所述底座固定安装在所述外壳的内部，在所述底座上依次安装有切换阀、蠕动泵、注射泵、三通阀、步进电机、扇形壳和废液瓶；
三通阀与注射泵配合，实现注射泵的洗液与排液；废液瓶用于保存输液管道中残留的液体，防止相互干扰；
所述扇形壳呈扇形分布，具有多个凹槽，在每个凹槽内放置盛放待测样品的锥形瓶；
在所述锥形瓶的内部放置有磁力转子和加热片，并在所述锥形瓶的下方安装有磁力搅拌装置；
所述步进电机设置于所述扇形壳的扇形底部，在所述步进电机上设置有旋转支架，通过所述步进电机控制所述旋转支架移动至各个锥形瓶的瓶口上方；
在所述旋转支架上装有摄像装置，所述摄像装置位于所述旋转支架的转轴中部，且两者位置位于一条直线上；
所述摄像装置连接至终点识别单元，通过所述摄像装置录制实验视频，并将视频图像数据传输至终点识别单元，由所述终点识别单元对终点图像进行识别判断；
所述照明灯管设置于所述外壳的上方，用于为所述摄像装置提供照明。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述装置将稀土样品的前处理过程和滴定过程有效结合在一起，实现了样品取样、试剂添加、终点判断、结果计算的自动化，减少了人工操作，提高了滴定效率和分析准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的稀土总量和酸度联合自动分析装置的平面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的稀土总量和酸度联合自动分析装置的立面结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示为本发明实施例提供的稀土总量和酸度联合自动分析装置的平面结构示意图，如图2所示为所述装置的立面结构示意图，结合图1和2，所述装置包括外壳1、切换阀2、蠕动泵3、注射泵4、三通阀5、摄像装置6、旋转支架7、步进电机8、锥形瓶9、加热片10、磁力搅拌装置11、底座12、扇形壳13、废液瓶14和照明灯管15，其中：
所述外壳1的右侧安装有人机交互屏，所述底座12固定安装在所述外壳1的内部，在所述底座12上依次安装有切换阀2、蠕动泵3、注射泵4、三通阀5、步进电机8、扇形壳13和废液瓶14；
三通阀5与注射泵4配合，实现注射泵的洗液与排液；废液瓶14用于保存输液管道中残留的液体，防止相互干扰；
所述扇形壳13呈扇形分布，具有多个凹槽，在每个凹槽内放置盛放待测样品的锥形瓶9；
在所述锥形瓶9的内部放置有磁力转子和加热片10，并在所述锥形瓶9的下方安装有磁力搅拌装置11；
所述步进电机8设置于所述扇形壳13的扇形底部，在所述步进电机8上设置有旋转支架7，通过所述步进电机8控制所述旋转支架7移动至各个锥形瓶9的瓶口上方；
在所述旋转支架7上装有摄像装置6，所述摄像装置6位于所述旋转支架7的转轴中部，且两者位置位于一条直线上；
所述摄像装置6连接至终点识别单元，通过所述摄像装置6录制实验视频，并将视频图像数据传输至终点识别单元，由所述终点识别单元对终点图像进行识别判断；具体实现中，该终点识别单元可以使用卷积神经网络进行判断，通过录制实验视频，对视频进行相关处理，得到相应的训练集和测试集，最后通过卷积神经网络实现终点图像识别的精准判断；
所述照明灯管15设置于所述外壳1的上方，用于为所述摄像装置6提供照明。
基于上述装置，当利用所述装置检测待测样品时，首先通过蠕动泵3和切换阀2加液，其中切换阀2选取水试剂并通过蠕动泵3添加水试剂，旋转支架7移动至一个锥形瓶9的瓶口上方，该过程重复执行数次，在完成所有待测样品的滴定后，旋转支架7返回初始位置；
当旋转支架7旋转至一个锥形瓶9的瓶口上方时，磁力搅拌装置11启动，带动磁力转子转动，以实时混匀该锥形瓶9内的待测样品，使其颜色均匀显示；摄像装置6开始采集待测样品的图像数据，包括颜色变化数据，并将图像数据实时传输至终点识别单元；切换阀2选取溴甲酚绿指示剂试剂，通过蠕动泵3向该锥形瓶9内加入3-4滴溴甲酚绿指示剂，当该锥形瓶9内的待测样品变为黄色时，通过注射泵4滴加氢氧化钠标准溶液，当待测样品变为蓝色时，判定滴定终点到达，此时注射泵4停止加液，并计算得出此时稀土酸度的检测值；
再通过控制切换阀2选择抗坏血酸溶液，并通过蠕动泵3滴加抗坏血酸溶液；然后切换阀2选择磺基水杨酸溶液并通过蠕动泵3滴加；然后切换阀2选择六次甲基四胺溶液并通过蠕动泵3滴加，最后切换阀2选择二甲酚橙指示剂试剂并通过蠕动泵3滴加；当待测样品变为暗红色时，通过注射泵4滴加EDTA标准溶液，当待测样品变为黄绿时，判定滴定终点到达，此时注射泵4停止加液，并计算得出此时稀土浓度的检测值。
具体实现中，当第一个锥形瓶9内的样品检测完毕时，通过步进电机8控制旋转支架7旋转移动至第二个锥形瓶9的瓶口上方，开始第二个样品的检测；
如此持续运转，直至最后一个样品检测完毕，不需要人工干预。
值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
综上所述，本发明实施例所述装置将稀土样品的前处理过程和滴定过程有效的结合在一起，实现了样品、试剂添加、终点判断、结果计算的自动化，减少了人工操作，提高了滴定效率和分析的准确度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种稀土总量和酸度联合自动分析装置，其特征在于，所述装置包括外壳、切换阀、蠕动泵、注射泵、三通阀、摄像装置、旋转支架、步进电机、锥形瓶、加热片、磁力搅拌装置、底座、扇形壳、废液瓶和照明灯管，其中：
所述外壳的右侧安装有人机交互屏，所述底座固定安装在所述外壳的内部，在所述底座上依次安装有切换阀、蠕动泵、注射泵、三通阀、步进电机、扇形壳和废液瓶；
三通阀与注射泵配合，实现注射泵的洗液与排液；废液瓶用于保存输液管道中残留的液体，防止相互干扰；
所述扇形壳呈扇形分布，具有多个凹槽，在每个凹槽内放置盛放待测样品的锥形瓶；
在所述锥形瓶的内部放置有磁力转子和加热片，并在所述锥形瓶的下方安装有磁力搅拌装置；
所述步进电机设置于所述扇形壳的扇形底部，在所述步进电机上设置有旋转支架，通过所述步进电机控制所述旋转支架移动至各个锥形瓶的瓶口上方；
在所述旋转支架上装有摄像装置，所述摄像装置位于所述旋转支架的转轴中部，且两者位置位于一条直线上；
所述摄像装置连接至终点识别单元，通过所述摄像装置录制实验视频，并将视频图像数据传输至终点识别单元，由所述终点识别单元对终点图像进行识别判断；
所述照明灯管设置于所述外壳的上方，用于为所述摄像装置提供照明。
2.根据权利要求1所述稀土总量和酸度联合自动分析装置，其特征在于，
当利用所述装置检测待测样品时，首先通过蠕动泵和切换阀加液，其中切换阀选取水试剂并通过蠕动泵添加水试剂，旋转支架移动至一个锥形瓶的瓶口上方，该过程重复执行数次，在完成所有待测样品的滴定后，旋转支架返回初始位置；
当旋转支架旋转至一个锥形瓶的瓶口上方时，磁力搅拌装置启动，带动磁力转子转动，以实时混匀该锥形瓶内的待测样品，使其颜色均匀显示；摄像装置开始采集待测样品的图像数据，包括颜色变化数据，并将图像数据实时传输至终点识别单元；切换阀选取溴甲酚绿指示剂试剂，通过蠕动泵向该锥形瓶内加入3-4滴溴甲酚绿指示剂，当该锥形瓶内的待测样品变为黄色时，通过注射泵滴加氢氧化钠标准溶液，当待测样品变为蓝色时，判定滴定终点到达，此时注射泵停止加液，并计算得出此时稀土酸度的检测值；
再通过控制切换阀选择抗坏血酸溶液，并通过蠕动泵滴加抗坏血酸溶液；然后切换阀选择磺基水杨酸溶液并通过蠕动泵滴加；然后切换阀选择六次甲基四胺溶液并通过蠕动泵滴加，最后切换阀选择二甲酚橙指示剂试剂并通过蠕动泵滴加；当待测样品变为暗红色时，通过注射泵滴加EDTA标准溶液，当待测样品变为黄绿时，判定滴定终点到达，此时注射泵停止加液，并计算得出此时稀土浓度的检测值。
3.根据权利要求2所述稀土总量和酸度联合自动分析装置，其特征在于，
当第一个锥形瓶内的样品检测完毕时，通过步进电机控制旋转支架旋转移动至第二个锥形瓶的瓶口上方，开始第二个样品的检测；
如此持续运转，直至最后一个样品检测完毕。
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