CN211877777U

CN211877777U - 一种游离氧化钙测定仪

Info

Publication number: CN211877777U
Application number: CN202020426431.5U
Authority: CN
Inventors: 罗华东; 刘爽; 王湘祁; 王柳青; 程建明; 徐乐; 龙娴
Original assignee: Changsha Haina Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Changsha Haina Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2030-03-27

Abstract

本实用新型公开了一种游离氧化钙测定仪，包括滴定位，滴定位处下设置有加热搅拌装置，用于样品瓶内的溶液进行加热及充分搅拌，滴定位处上设置有冷凝管安装平台，安装平台用于可拆卸挂置冷凝管，冷凝管的底部与滴定位对应，滴定位设置有光源、颜色采集单元，颜色采集单元为采集待检测样品颜色的颜色传感器或摄像头。本实用新型提高了游离氧化钙测量自动化程度，利用颜色变化自动判断滴定终点，规避了人眼判断误差，检测过程中避免人为干扰因素，测定结果具有较好的重现性，准确度也较高。

Description

一种游离氧化钙测定仪

技术领域

本实用新型涉及实验室检测设备技术领域，具体涉及一种游离氧化钙测定仪。

背景技术

在水泥熟料的煅烧过程中，绝大部分CaO均能与酸性氧化物生成 C₂S,C₃S,C₃A.C₃AF等矿物，但由于原料成分、生料细度、生料均匀性及煅烧温度等因素的影响，仍有少量的CaO没能与酸性氧化物SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等结合形成矿物而以游离的氧化物(f-CaO)存在。游离状态的CaO会直接影响水泥的安定性。因此，测定熟料中游离氧化钙含量以控制水泥的生产，确保水泥的质量满足要求是十分重要的。

目前，水泥和熟料中游离氧化钙的测定主要通过半自动化的游离氧化钙测定仪来完成，这种游离氧化钙测定仪可以自动完成加热、搅拌、定时工作，但是滴定过程需要操作人员手工完成，尤其是滴定终点需要操作人员主观判断什么时候滴定完成，由于滴定终点前后指示剂颜色变化不明显，对于滴定终点的判断容易引入操作人员的主观判断误差，从而导致游离氧化钙的测量误差。

实用新型内容

本实用新型提供一种游离氧化钙测定仪，能够快速、方便地测量出水泥熟料中游离氧化钙的含量，提高测量的准确度，保障水泥和熟料的质量。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种游离氧化钙测定仪，包括滴定位，滴定位处下设置有加热搅拌装置，用于样品瓶内的溶液进行加热及充分搅拌，滴定位处上设置有冷凝管安装平台，安装平台用于可拆卸挂置冷凝管，冷凝管的底部与滴定位对应，滴定位的两侧分别设置有光源，其中的一侧还设置有颜色传感器，本技术方案根据待测样品的不同，选择不同的光路：透射光路或反射光路，如在测量水泥样品时，利用光源、同侧颜色传感器和反应瓶三者的位置关系，使光源发射的光照射反应瓶内溶液，溶液的散射光照射到颜色传感器上，颜色传感器记录溶液的颜色，三者构成反射光路关系；在测量氧化钙样品时，利用颜色传感器、对侧的光源和反应瓶三者的位置关系构成透射光路关系，使光源发射的光经反应瓶内溶液透射到颜色传感器上，颜色传感器记录溶液的颜色。

本技术方案中的颜色传感器可采用摄像头进行替代，通过摄像头采集溶液的颜色进行滴定终点的判断。

光源设置的一侧还可设置有用于将光线反射至反应瓶的反射棱镜。

光源发射出的光线呈一定的入射角度照射到反应瓶，入射角度分别与水平面成30-45°夹角。

测定仪还包括加液管路，加液管路分别通过管道与盛放滴定溶液的试剂瓶连接，管道上安装有蠕动泵或柱塞泵，进行溶液的自动添加。

所述测定仪可设计成自动检测装置，可以自动完成加液、加热、搅拌、测量以及计量等步骤，整个检测装置的工作状态由控制器进行控制。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用上述技术方案，提高了游离氧化钙测量自动化程度，利用颜色变化自动判断滴定终点，规避了人眼判断误差，检测过程中避免人为干扰因素，测定结果具有较好的重现性，准确度也较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案以及本实用新型的有益效果，下面将对实施方式或现有技术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实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的结构。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图的侧视图。

图3为本实用新型的工作原理图。

附图标号说明：1、颜色传感器；2、第一光源；3、加热搅拌装置；4、第二光源；5、加液装置；6、滴定瓶；7、反应瓶；8、冷凝管；9、壳体；10、控制器。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例：

如图1-图2所示，本实施例的游离氧化钙测定仪包括第一光源2、第二光源4、颜色传感器1、反应瓶7、冷凝管8、加热搅拌装置3、滴定瓶6、加液装置5 和控制器10，上述结构均安装在壳体9上。该测定仪包括滴定位，滴定位处下设置有加热搅拌装置，测试时将反应瓶放置于滴定位，滴定位处上设置有冷凝管安装平台，安装平台用于可拆卸挂置冷凝管，冷凝管的底部与滴定位对应，本实施例的照明光源包括设置在滴定位的两侧的第一光源2、第二光源4，第一光源 2同侧设置颜色传感器1，颜色传感器记录溶液的颜色，通过颜色传感器采集溶液的颜色进行滴定终点的判断。

本实施例的光源发射出的光线呈一定的入射角度照射到反应瓶，第一光源 2、第二光源4入射角度分别与水平面成45°、30°夹角。

测定仪还包括加液管路，加液管路分别通过管道与盛放滴定溶液的反应瓶连接，管道上安装有蠕动泵或柱塞泵作为加液装置，本实施例采用蠕动泵并固定安装于冷凝管安装平台后方，方便溶液的自动添加。

本实施例的测定仪可以自动完成加液、加热、搅拌、测量以及计量等步骤，整个检测装置的工作状态由控制器10进行控制，控制器采用的CPU型号为 STM32F429。

本实用新型的工作步骤及工作原理(参见图3)如下：

1)准备样品。称量0.5克水泥样品，精确至0.0001克，置于干燥的锥形瓶 7中，加入30mL乙二醇无水乙醇溶液(2:1)，放入一根干燥的搅拌子，然后将锥形瓶放置在加热搅拌台3上，瓶口和冷凝管8下端连接好。将样品重量输入仪器并启动测量任务。

2)萃取游离氧化钙。在加热搅拌下，使试样中的游离氧化钙与乙二醇作用生成弱碱性的乙二醇钙。以酚酞为指示剂，生成的乙二醇钙会使溶液显示紫红色。

3)自动滴定。当游离氧化钙都反应生成乙二醇钙后，使用颜色传感器记录待测溶液的颜色，同时控制滴定溶液开始滴入锥形瓶，记录整个滴定过程中溶液颜色值和此时的滴定液消耗量，

4)计算结果。控制器内的软件根据待测溶液的颜色变化，判断滴定终点，并根据滴定终点得出此时的滴定溶液消耗量。然后根据滴定溶液消耗量和样品质量，自动计算出样品中游离氧化钙的含量。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型包括光源、颜色传感器、反应瓶、冷凝装置、加热搅拌装置、滴定瓶、加液装置和控制器，在测量水泥样品时光源是第一光源，第一光源、颜色传感器和反应瓶三者的位置关系中，第一光源照射反应瓶中的溶液，颜色传感器记录溶液的颜色，三者构成反射光路关系。在测量氧化钙样品时，光源是第二光源，第二光源颜色传感器和反应瓶三者的位置关系构成透射光路关系；在游离氧化钙测定流程的滴定阶段，使用颜色传感器代替人眼记录滴定过程中溶液颜色变化，并且根据颜色传感器测量到的溶液颜色变化智能地判断滴定终点；根据颜色传感器测量到的溶液颜色控制滴定溶液的添加，并根据滴定终点计算滴定溶液的消耗量；根据滴定溶液消耗量的自动计算出待测样品游离氧化钙含量。整个装置提高了游离氧化钙测量自动化程度及测量的准确性。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种游离氧化钙测定仪，其特征在于，包括滴定位，滴定位处下设置有加热搅拌装置，用于样品瓶内的溶液进行加热及充分搅拌，滴定位处上设置有冷凝管安装平台，安装平台用于可拆卸挂置冷凝管，冷凝管的底部与滴定位对应，滴定位设置有光源及颜色采集单元，光源用于照明滴定位的待检测样品，颜色采集单元为采集待检测样品颜色的颜色传感器或摄像头。

2.根据权利要求1所述的游离氧化钙测定仪，其特征在于，所述滴定位的两侧分别设置光源，其中的一侧同时设置颜色传感器。

3.根据权利要求1所述的游离氧化钙测定仪，其特征在于，所述光源设置的一侧还可设置有用于将光线反射至反应瓶的反射棱镜。

4.根据权利要求3所述的游离氧化钙测定仪，其特征在于，光源发射出的光线与水平面呈夹角照射到反应瓶，夹角为30-45°。

5.根据权利要求4所述的游离氧化钙测定仪，其特征在于，所述测定仪还包括加液管路，加液管路分别通过管道与盛放滴定溶液的试剂瓶连接，管道上安装有蠕动泵或柱塞泵。

6.根据权利要求5所述的游离氧化钙测定仪，其特征在于，所述测定仪还包括控制器，控制器与光源、颜色采集单元、加热搅拌装置、加液管路电路连接，对测定仪的整个工作状态进行自动控制。