CN206399924U - 自动滴定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动滴定系统，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、第四驱动模块、多个第一容器、多个第一注射单元、取样模块、至少一第二容器、第一检测模块以及控制模块。第一容器盛装样品液并设置在第一驱动模块以受其驱动而以中心轴旋转。第一注射单元盛装标准液并设置在第二驱动模块以受其驱动。取样模块设置在第三驱动模块以受其驱动并汲取样品至第二容器。第一检测模块设置在第四驱动模块以受其驱动。控制模块驱动第二驱动模块及第一注射单元，将标准液滴定至第二容器以与样品液形成混合液，并驱动第一检测模块对混合液进行检测。本实用新型的自动滴定系统具备批量滴定的能力而能提高滴定效率。

Description

自动滴定系统

技术领域

本实用新型是有关于一种自动滴定系统。

背景技术

对于使用化学液体来进行产品制作的产业，必须时常对各道制作工艺中的不同化学液体进行试验分析，以确保化学液体仍堪用不影响制造产品的质量。

以电路板制造产业来说，相关化学液体的酸碱度是决定化学液体是否堪用的判断条件，至于测量化学液体的酸碱度方式，目前仍以人工取样制作工艺中的化学液体，手动将取样液及标准液依比例滴入烧杯后搅匀，然后再以PH试纸浸入混合液中，依据PH试纸的颜色变化来判断所述化学液体的酸碱度。

然而，手动滴定测量时间冗长，且于滴定过程中制作工艺并未中断，倘若滴定测量结果表示所述化学液体已不堪用需更换，则在此滴定时间内制作的产品的质量即受到影响。再者，以PH试纸进行酸碱度判断并不精确，有机会产生质量不佳的产品，或过早更换化学液体，徒增制作成本。

同时，逐一进行滴定的工序往往耗费长久的时间，尤其当待测化学液体数量增加时，仅以人工方式并不符合制程效益。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动滴定系统，其具备批量滴定的能力而能提高滴定效率。

本实用新型的一种自动滴定系统，包括第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、第四驱动模块、多个第一容器、多个第一注射单元、取样模块、至少一第二容器、第一检测模块、第二检测模块以及电连接第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、第四驱动模块、第一注射单元、取样模块与第一检测模块的控制模块。第一容器设置在第一驱动模块以受其驱动而以中心轴旋转。各第一容器盛装样品液。第一注射单元设置在第二驱动模块以受其驱动。各第一注射单元盛装标准液。取样模块设置在第三驱动模块以受其驱动，至少一第一容器位在取样模块的移动路径上。第二容器位在取样模块的移动路径上，取样模块受第三驱动模块驱动而从第一容器的其中一个汲取样品液并注射至第二容器，且第二容器位在第一注射单元的移动路径上，以使标准液经由第一注射单元的至少其中一个注射至第二容器。第一检测模块设置在第四驱动模块以受其驱动。第二容器位在第一检测模块的移动路径上。控制模块驱动第二驱动模块及第一注射单元，以将至少一第一注射单元内的标准液滴定至已盛装样品液的第二容器以与样品液形成混合液，并同时驱动第四驱动模块与第一检测模块对混合液进行检测。第二检测模块设置在第二容器旁，以检测第二容器内混合液的外观。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二检测模块为视觉辨识模块，用以检测第二容器内混合液的颜色，所述颜色包括红绿蓝（RGB）数值。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一检测模块为氧化还原电位检测模块，其包括至少一电极，用以量测混合液的氧化还原电位变化。

在本实用新型的一实施例中，上述的第一检测模块还包括至少一第二注射单元，用以盛装指示剂而在混合液形成前加入第二容器，以在标准液加入第二容器时产生特性改变。

在本实用新型的一实施例中，上述的第二驱动模块驱动第一注射单元沿第一轴移动，第三驱动模块驱动取样模块沿第二轴与第三轴移动，第四驱动模块驱动第一检测模块沿第四轴移动。第一轴平行第二轴，第三轴分别正交于第一轴、第二轴与第四轴，第四轴分别正交于第一轴与第二轴。

在本实用新型的一实施例中，上述的自动滴定系统还包括第五驱动模块，电连接控制模块。第二容器配置在第五驱动模块以受其驱动。第五驱动模块驱动第二容器沿第五轴移动，第五轴平行第四轴。

在本实用新型的一实施例中，上述的自动滴定系统还包括基座，第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块、四驱动模块与第五驱动模块分别配置在基座的平面上。第三轴正交于平面，第一轴、第二轴、第四轴与第五轴平行于平面。

在本实用新型的一实施例中，上述的取样模块包括注射泵，具有第三容器与分别连接第三容器的汲取管路与注射管路。注射泵还具有一对逆止阀，分别设置在汲取管路与注射管路，以使汲取管路、第三容器与注射管路形成单一流向。

在本实用新型的一实施例中，上述的至少一第二容器包括两个第二容器，其中一个第二容器用以盛装所述混合液，其中另一个第二容器用以盛装清洗液，以供取样模块进行清洗。

在本实用新型的一实施例中，上述的自动滴定系统还包括储存模块，电连接控制模块。储存模块用以储存样品液对应于标准液的化学变化数值的上限规格与下限规格，以使控制模块依据所述上限规格与所述下限规格控制第一注射单元将标准液注入于第二容器的份量。

基于上述，在本实用新型的上述实施例中，自动滴定系统包括盛装样品液的多个第一容器、盛装标准液的多个第一注射单元以及第一检测模块，其中第一容器以中心轴进行旋转配置，并通过取样模块将其中一第一容器的样品液取至第二容器后，第一注射单元提供至少一标准液而对第二容器内的样品液进行滴定，并同时以第一检测模块对滴定中的混合液进行检测，以在混合液达到所需特性变化时进行统计或后续处理。在此，由于通过第一驱动模块至第五驱动模块的相互搭配，因此使用者能同时对多个第一容器内所盛装的不同或相同样品液进行滴定，而降低逐一进行工序所产生效率不彰的情形。同时，这些驱动模块也能有效降低自动滴定系统所需架构的体积，并通过自动化而让滴定过程能容易地被执行。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1与图2分别是依据本实用新型一实施例的一种自动滴定系统的示意图；

图3绘示图1与图2自动滴定系统的电连接示意图；

图4绘示图1与图2自动滴定系统于另一视角的局部放大图；

图5绘示图1与图2的取样模组的简单示意图。

附图标记说明：

100：自动滴定系统；

110：第一驱动模块；

111、121、131、133、141：动力源；

112：转盘；

120：第二驱动模块；

122：驱动单元；

123、132、134、142：移动组件；

130：第三驱动模块；

140：第四驱动模块；

150：第五驱动模块；

161：第一注射单元；

162：第二注射单元；

170：取样模块；

171：注射泵；

171a：汲取管路；

171b：注射管路；

172a、172b：逆止阀；

181：第一检测模块；

181a：检测处理单元；

181b：电极；

182：第二检测模块；

191：控制模块；

192：储存模块；

B1：基座；

C1：中心轴；

F1：单一流向；

K1：第一容器；

K2：第二容器；

K3：第三容器；

X1：第一轴；

X2：第二轴；

Y1：第四轴；

Y2：第五轴；

Z1：第三轴；

X-Y-Z：直角坐标。

具体实施方式

图1与图2分别是依据本实用新型一实施例的一种自动滴定系统的示意图，其以不同视角观察以利于辨识各个构件之间的对应关系。图3绘示图1与图2自动滴定系统的电连接示意图。请同时参考图1至图3，在本实施例中，自动滴定系统100包括第一驱动模块110、第二驱动模块120、第三驱动模块130、第四驱动模块140、基座B1、第一容器K1、第一注射单元161、取样模块170、第二容器K2、第一检测模块181、第二检测模块182以及控制模块191。基座B1具有平面以让上述其他构件（及模块）能顺例的配置在所述平面上，在此同时提供直角坐标X-Y-Z，以利于进行相关构件描述，其中基座B1的所述平面即为直角坐标的X-Y平面。控制模块191电连接第一驱动模块110、第二驱动模块120、第三驱动模块130、第四驱动模块140、第一注射单元161、取样模块170、第一检测模块181与第二检测模块182，以进行相关构件控制。

在本实施例中，第一驱动模块110包括设置在基座B1的平面上的转盘112以及穿设于基座B1并连接转盘112的动力源111（例如是马达），多个第一容器K1设置在转盘112上，以通过动力源111驱动转盘112而以中心轴C1进行旋转。各第一容器K1用以盛装待进行滴定的样品液。第二驱动模块120包括动力源121（例如是马达）、移动组件123以及多个驱动单元122，其中移动组件123包括轨道与移动件，其已能由现有技术得知，故不再赘述。驱动单元122与第一注射单元161设置在移动件上而受驱动。在此，第二驱动模块120通过上述构件而驱动第一注射单元161沿第一轴X1移动，所述第一轴X1平行于X轴。第一注射单元161盛装标准液并受控于驱动单元122以进行注射动作。在此，驱动单元122用以驱动第一注射单元161的活塞（piston）以进行注射动作。

第三驱动模块130包括动力源131、133以及移动组件132、134，其中动力源131与移动组件132设置在基座B1上，而动力源133与移动组件134则设置在移动组件132上。在此，移动组件132、134同上述移动组件123而同样包括轨道与移动件，而所述动力源133与移动组件134实质上设置在移动组件132的移动件上。取样模块170设置在第三驱动模块130并受其驱动。据此，第三驱动模块130便能通过移动组件132、134而提供取样模块170双轴向的运动模式。也就是说，其中动力源131、移动组件132提供沿第二轴X2的移动，而动力源133、移动组件134提供沿第三轴Z1的移动，第二轴X2平行X轴，而第三轴Z1平行于Z轴。

再者，第二容器K2设置在基座B1上且位在取样模块170的移动路径上，而前述位在转盘112上的至少一第一容器K1也位在取样模块170的移动路径上。据此，取样模块170便能通过第三驱动模块130先从第一容器K1汲取样品液，而后再将样品液注射于第二容器K2内，而完成取样动作。同时，第二容器K2也位在第一注射单元161的移动路径上，因此当样品液通过取样模块170而注入第二容器K2后，便能通过第一注射单元161对第二容器K2内的样品液注射标准液以进行滴定作业。

需说明的是，由于第一容器K1是通过第一驱动模块110而以中心轴C1沿圆弧路径移动，因此对于取样模块170而言，其在汲取每一个第一容器K1内的样品液所需的移动路径均相同。然而在现有技术中，将多个第一容器以阵列方式配置在基座上的固定位置，其对于取样模块而言每一次取样的移动路径均不相同，反而造成制程时间的耗费。因此，本实施例以转盘112作为承载第一容器K1的构件，其通过固定的取样路线而能有效地提高取样效率。

此外，第四驱动模块140包括动力源141与移动组件142，第一检测模块181设置在第四驱动模块140以受其驱动，且第二容器K2位在第一检测模块181的移动路径上。换句话说，第一检测模块181是设置在移动组件142上，而能达到受第四驱动模块140并沿第四轴Y1的移动效果，其中第四轴Y1平行于Y轴。在本实施例中。第一检测模块181用以在第一注射单元161将标准液注入第二容器K2的样品液而形成混合液的滴定过程中，对混合液进行检测。同时，第二检测模块182设置在基座B1上且位在第二容器K2旁，其同样对第二容器K2内的混合液进行外观检测。惟需说明的是，在此并未限制标准液及样品液注入第二容器K2的顺序。在此，前述各个驱动模块所造成构件运动轴向的关系如下，第一轴X1平行第二轴X2，第三轴Z1分别正交于第一轴X1、第二轴X2与第四轴Y1，且第四轴Y1分别正交于第一轴X1与第二轴X2，所述关系均能通过图式中的直角坐标X-Y-Z而清楚得知。

在本实施例中，第一检测模块181是氧化还原电位检测模块，其包括彼此电连接的至少一电极181b（在此绘示三根电极181b，但不以此为限）与检测处理单元181a，其中电极181b用以量测第二容器K2内混合液的氧化还原电位变化。一般而言，氧化还原电位是多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果，这一指标有助于了解液体的电化学特征以分析液体的性质。再者，本实施例的自动滴定系统100还包括至少一第二注射单元162，设置在第四驱动模块140以受其驱动，也就是第二注射单元与电极181b同设于移动组件142上而被驱动。因此，第二容器K2同样也位在第二注射单元162的移动路径上，且第二注射单元162用以盛装指示剂而在混合液形成前加入第二容器K2，以在滴定作业，即标准液加入第二容器K2时，产生特性改变。第二注射单元162类似于前述第一注射单元161，其能通过驱动单元（未示出，参考前述驱动单元122）而进行注射动作，所述驱动单元也电连接至控制模块191而得以受控。在此，第二注射单元162是通过指示剂滴定变化而能得到混合液的特定变化特性，其能与前述氧化还原电位变化相互对照，而在滴定作业时有利于使用者进行比对。

在本实施例中，第二检测模块182为视觉辨识模块，其用以检测第二容器K2内混合液的颜色，且所述颜色包括RGB数值。一般而言，颜色显示的描述是由三个数值控制的也就是分别为RGB三原色所构成，其中三个数值皆为最大时，则颜色显示为白色，而当三个数值皆为最小时，则显示为黑色。据此，第二检测模块182便能以CCD镜头监测取像而判别第二容器K2内的混合液，其在滴定作业时的颜色变化。

基于上述，简述滴定作业进行如下，首先由控制模块191驱动取样模块170将样品液从第一容器K1取出并注入第二容器K2。接着，控制模块191驱动第四驱动模块140以经由第二注射单元162注入指示剂于第二容器中K2，或者驱动电极181b伸入第二容器K2，其中是否注入指示剂或伸入电极的动作并未限定，使用者可视其需求而择一或同时进行。接着，由控制模块191驱动第二驱动模块120以通过第一注射单元161将对应的标准液量的标准液注入第二容器K2以进行滴定作业。在滴定作业中，便能通过电极181b或指示剂的变化而进行量测，同时也通过第二检测模块182检测第二容器K2内混合液的颜色变化，并据以获得混合液的化学数值。另需说明的是，本实施例的自动滴定系统100还包括储存模块192，电连接控制模块191并用以储存多个样品液对应标准液的化学变化数值，例如是其上、下限规格，以提供控制模块191在进行滴定作业时的控制依据，例如是控制模块191据以控制第一注射单元161将标准液注入第二容器K2的份量。

图4绘示图1与图2自动滴定系统于另一视角的局部放大图。请同时参考图1至图4，在本实施例中，自动滴定系统100还包括第五驱动模块150与第三容器K3，第五驱动模块150电连接控制模块191，且前述第二容器K2及第三容器K3配置在第五驱动模块150以受其驱动，对于第二容器K2而言，其通过第五驱动模块150而沿第五轴Y2移动，以利于让第二驱动模块120所驱动的第一注射单元161将标准液注入，也有利于第三驱动模块130所驱动的取样模块170将样品液注入。对于第三容器K3而言，其通过第五驱动模块150的驱动，除能作为第二容器K2的预备件之外，在其中一使用状态下，其能作为让取样模块170所汲取样品液在以定量注入第二容器K2之后，作为样品液余液的排放之用，而在另一使用状态下，第三容器K3通过盛装清洗液或水，以供取样模块170进行清洗。

图5绘示图1与图2的取样模块的简单示意图。请参考图5，在本实施例中，取样模块170包括注射泵171与一对逆止阀172a、172b，所述逆止阀172a、172b分别设置在注射泵171的汲取管路171a与注射管路171b，以使取样模块170能以单一流向F1汲取并释放样品液，借此避免重复吸取、释放液体所可能造成的污染情形发生。

综上所述，本实用新型的上述实施例中，自动滴定系统包括盛装样品液的多个第一容器、盛装标准液的多个第一注射单元以及第一检测模块，其中第一容器以中心轴进行旋转配置，并通过取样模块将其中一第一容器的样品液取至第二容器后，第一注射单元提供至少一标准液而对第二容器内的样品液进行滴定，并同时以第一检测模块对滴定中的混合液进行检测，以在混合液达到所需特性变化时进行统计或后续处理，其中通过旋转方式配置多个第一容器，而让取样模块能以相同移动路径汲取第一容器内的样品液，因而能有效地节省滴定作业前的取样时间。

再者，以多个第一注射单元盛装不同的标准液，同时与前述多个不同的第一容器所盛装的样品液搭配之下，能以一次性批量即能完成多种样品液的滴定作业，故能更进一步地提高滴定效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动滴定系统，其特征在于，包括：

第一驱动模块；

多个第一容器，设置在所述第一驱动模块以受其驱动而以中心轴旋转，各所述第一容器盛装样品液；

第二驱动模块；

多个第一注射单元，设置在所述第二驱动模块以受其驱动，各所述第一注射单元盛装标准液；

第三驱动模块；

取样模块，设置在所述第三驱动模块以受其驱动，所述多个第一容器的至少其中一个位在所述取样模块的移动路径上；

第二容器，位在所述取样模块的移动路径上，所述取样模块受所述第三驱动模块驱动而从所述多个第一容器的其中一个汲取所述样品液并注射至所述第二容器，且所述第二容器位在所述多个第一注射单元的移动路径上，以使所述标准液经由所述多个第一注射单元的至少其中一个注射至所述第二容器；

第四驱动模块；

第一检测模块，设置在所述第四驱动模块以受其驱动，所述第二容器位在所述第一检测模块的移动路径上；

第二检测模块，设置在所述第二容器旁，以检测所述第二容器内混合液的外观；以及

控制模块，电连接所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块、所述第四驱动模块、所述第一注射单元、所述取样模块与所述第一检测模块，其中所述控制模块驱动所述第二驱动模块及所述多个第一注射单元，以将所述多个第一注射单元的至少其中一个内的所述标准液滴定至已盛装所述样品液的所述第二容器以与所述样品液形成所述混合液，并同时驱动所述第四驱动模块与所述第一检测模块对所述混合液进行检测。

2.根据权利要求1所述的自动滴定系统，其特征在于，所述第二检测模块为视觉辨识模块，用以检测所述第二容器内所述混合液的颜色，所述颜色包括红绿蓝数值。

3.根据权利要求1所述的自动滴定系统，其特征在于，所述第一检测模块为氧化还原电位检测模块，其包括至少一电极，用以量测所述混合液的氧化还原电位变化。

4.根据权利要求1所述的自动滴定系统，其特征在于，还包括至少一第二注射单元，设置在所述第四驱动模块以受其驱动，所述第二容器位在所述第二注射单元的移动路径上，且所述第二注射单元用以盛装指示剂而在所述混合液形成前加入所述第二容器，以在所述标准液加入所述第二容器时产生特性改变。

5.根据权利要求2~4的任一项所述的自动滴定系统，其特征在于，所述第二驱动模块驱动所述多个第一注射单元沿第一轴移动，所述第三驱动模块驱动所述取样模块沿第二轴与第三轴移动，所述第四驱动模块驱动所述第一检测模块沿第四轴移动，所述第一轴平行所述第二轴，所述第三轴分别正交于所述第一轴、所述第二轴与所述第四轴，所述第四轴分别正交于所述第一轴与所述第二轴。

6.根据权利要求5所述的自动滴定系统，其特征在于，还包括：

第五驱动模块，电连接所述控制模块，所述第二容器配置在所述第五驱动模块以受其驱动，所述第五驱动模块驱动所述第二容器沿第五轴移动，所述第五轴平行所述第四轴。

7.根据权利要求6所述的自动滴定系统，其特征在于，还包括：

基座，所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块、所述四驱动模块与所述第五驱动模块分别配置在所述基座的平面上，其中所述第三轴正交于所述平面，所述第一轴、所述第二轴、所述第四轴与所述第五轴平行于所述平面。

8.根据权利要求1所述的自动滴定系统，其特征在于，所述取样模块包括注射泵与一对逆止阀，所述对逆止阀分别设置在所述注射泵的汲取管路与注射管路，以使取样模块以单一流向汲取并释放所述样品液。

9.根据权利要求6所述的自动滴定系统，其特征在于，还包括第三容器，设置在所述第五驱动模块以受其驱动，所述第三容器用以盛装清洗液，以供所述取样模块进行清洗。

10.根据权利要求1所述的自动滴定系统，其特征在于，还包括：

储存模块，电连接所述控制模块，所述储存模块用以储存所述样品液对应于所述标准液的化学变化数值的上限规格与下限规格，以使所述控制模块依据所述上限规格与所述下限规格控制所述第一注射单元将所述标准液注入于所述第二容器的份量。