CN214122135U

CN214122135U - 氯离子自动电位滴定仪

Info

Publication number: CN214122135U
Application number: CN202023217958.6U
Authority: CN
Inventors: 张月华; 张明权
Original assignee: Jilin Aigrui Technology Co ltd
Current assignee: Jilin Aigrui Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2030-12-28

Abstract

氯离子自动电位滴定仪，涉及氯离子检测领域，包括液晶显示屏、滴定管装置、进液管、三通阀门、连接管、输液管、毛细滴管、电极架、溶液杯、下搅拌器、主机、电源开关、保险丝座、电源座、RS232插座、测量电极插座、参比电极接线柱、接地接线柱、温度电极座、滴定装置紧固螺母、活塞杆头、顶杆、按钮、硅橡胶圈、溶液杯固定螺帽、电极架固定螺钉、电极架固定座、透明窗、电极支撑架、按键、微处理器、测量电极、参比电极和温度电极。本实用新型检测效率和精度高，使用方便，具有多种滴定模式，体积小，噪声小。

Description

氯离子自动电位滴定仪

技术领域

本实用新型涉及氯离子检测技术领域，具体涉及一种氯离子自动电位滴定仪。

背景技术

氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一，氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀，对腐蚀过程具有催化作用。现代建筑业的发展需要快速准确地测建筑材料中的氯离子含量，以实现对建筑材料耐久性的有效评价和钢筋锈蚀的有效防护和适时修复。国家标准GB/T 176-2017《水泥化学分析方法》中增加了自动电位滴定法和离子色谱法用于水泥中氯离子的测定，但是离子色谱因设备成本及人员需经培训后操作，尚不能广泛普及。而自动电位滴定法客观可靠、准确度高、分析速度快、易于自动化、不受溶液颜色和浑浊的限制，为水泥中氯离子含量测定较佳的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氯离子自动电位滴定仪。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的氯离子自动电位滴定仪，包括：主机、内置在主机内部的微处理器、设置在主机上且与微处理器相连的液晶显示屏；

设置在主机上且均位于微处理器相连的下搅拌器、电源开关、保险丝座、电源座、RS232插座、测量电极插座、参比电极接线柱、接地接线柱、温度电极座和按键；

设置在主机内部的顶杆；

通过滴定装置紧固螺母与顶杆螺纹连接的滴定管装置；

固定在主机右侧的电极架固定座；

固定在电极架固定座上端的电极架；

设置在电极架侧面的电极支撑架，电极支撑架上设有用于安装电极的插孔，电极支撑架下端设有外螺纹结构；

通过溶液杯固定螺帽与电极支撑架下端的外螺纹结构螺纹连接的溶液杯，所述溶液杯中内置搅拌珠，搅拌珠通过下搅拌器中的电磁电机驱动；

固定在主机上的三通阀门，主机、滴定管装置、溶液杯通过三通阀门和管道相连通；

安装在电极支撑架插孔中的测量电极、参比电极和温度电极，所述测量电极与测量电极插座相连，参比电极与参比电极接线柱相连，温度电极与温度电极座相连。

进一步的，所述滴定管装置顶端设有一个螺纹孔，三通阀门侧面设有3个90度分布的螺纹孔，主机左侧设有一个滴定管进液口，主机右侧设有一个滴定管输出口。将三通阀门后侧的螺纹孔通过连接管与滴定管装置顶端的螺纹孔连接；将三通阀门左侧的螺纹孔通过进液管与主机左侧的滴定管进液口连接；将三通阀门右侧的螺纹孔通过毛细滴管和电极支撑架插入溶液杯底部；将输液管一端通过电极支撑架插入溶液杯底部，另一端与主机右侧的滴定管输液口连接。

进一步的，还包括内置在主机内部的清洗容器，清洗容器内部装有装有清洗液，所述滴定管进液口与清洗容器相连通，所述滴定管输液口与清洗容器相连通。

进一步的，所述清洗容器中设有过滤器。

进一步的，所述滴定管装置下端设有活塞杆头，前表面设有透明窗。

进一步的，所述电极架上端设有按钮。

进一步的，所述顶杆上端设有倒T形槽，所述顶杆上端倒T形槽圆周设置有外螺纹结构；所述滴定管装置通过滴定装置紧固螺母与顶杆的外螺纹结构螺纹连接。

进一步的，所述溶液杯固定螺帽内圈设置有硅橡胶圈。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的氯离子自动电位滴定仪，可以针对水泥中的氯离子含量进行测量，具有检测效率高、检测精度高等优点。同时，本实用新型的氯离子自动电位滴定仪具有良好的操作界面，使用方便；具有多种滴定模式，支持氯离子测定、标定硝酸银标准滴定溶液的浓度、校正空白体积等。本实用新型的氯离子自动电位滴定仪大大缩小了仪器的体积，有效地降低了仪器的噪声。

附图说明

图1为本实用新型的氯离子自动电位滴定仪的结构示意图。

图2为本实用新型的氯离子自动电位滴定仪的侧面结构示意图。

图3为滴定管装置安装示意图。

图4为电极架与溶液杯安装示意图。

图中，1、液晶显示屏，2、滴定管装置，3、进液管，4、三通阀门，5、连接管，6、传感器，7、毛细滴管，8、电极架，9、溶液杯，10、下搅拌器，11、主机，12、电源开关，13、保险丝座，14、电源座，15、RS232插座，16、测量电极插座，17、参比电极接线柱，18、接地接线柱，19、温度电极座，20、滴定装置紧固螺母，21、活塞杆头，22、顶杆，23、按钮，24、硅橡胶圈，25、溶液杯固定螺帽，26、电极架固定螺钉，27、电极架固定座，28、透明窗，29、电极支撑架，30、按键。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型的氯离子自动电位滴定仪，主要包括：液晶显示屏1、滴定管装置2、进液管3、三通阀门4、连接管5、输液管6、毛细滴管7、电极架8、溶液杯9、下搅拌器10、主机11、电源开关12、保险丝座13、电源座14、RS232插座15、测量电极插座16、参比电极接线柱17、接地接线柱18、温度电极座19、滴定装置紧固螺母20、活塞杆头21、顶杆22、按钮23、硅橡胶圈24、溶液杯固定螺帽25、电极架固定螺钉26、电极架固定座27、透明窗28、电极支撑架29、按键30、微处理器、测量电极、参比电极和温度电极。

如图1和图2所示，主机11内部安装有微处理器及其外围电路，并且主机11内部还设置有清洗容器，其中装有清洗液，清洗容器中还设置有过滤器，用于过滤清洗液。液晶显示屏1安装在主机11上表面前端。在主体11背板上设置有电源开关12、保险丝座13、电源座14、RS232插座15、测量电极插座16、参比电极接线柱17、接地接线柱18、温度电极座19。其中，液晶显示屏1、下搅拌器10、电源开关12、保险丝座13、电源座14、RS232插座15、测量电极插座16、参比电极接线柱17、接地接线柱18、温度电极座19、按键30均通过线缆与微处理器电连接。

如图1所示，按键30分两部分排列在液晶显示屏1的左右两侧，左侧为数字复合键、确认键、取消键，右侧为功能键。

本实用新型中，RS232插座15用于外接RS-232转USB通信线，采用标准RS-232接口作为通信口，可外接PC机和打印机等。

如图1和图3所示，顶杆22设置在主机11内部，并且顶杆22上端倒T形槽朝上设置。在顶杆22上端倒T形槽周围设置外螺纹结构，用于与滴定管装置2螺纹连接。滴定管装置2的本体下端设置有活塞杆头21，其前表面设置透明窗28，其本体上安装滴定装置紧固螺母20。将滴定管装置2的活塞杆头21与顶杆22的倒T形槽相配合，然后向下按在确认前后及左右不能移动后，将旋紧滴定装置紧固螺母20即可。

三通阀门4固定在主机11上表面。并且三通阀门4位于滴定管装置2附近。

如图1和图4所示，电极架8下端固定在电极架固定座27上端。电极架8上端设置有按钮23，侧面设置有电极支撑架29，电极支撑架29上设置有用于安装电极的插孔，另外电极支撑架29下端设置有外螺纹结构。将电极架固定座27底部内侧的T形槽对准主机11右侧面的电极架定位T形螺钉按下，然后拧紧电极架固定螺钉26固定好电极架固定座27。将硅橡胶圈24放在溶液杯固定螺帽25内圈并旋拧在电极支撑架29的外螺纹结构上2至3圈，在溶液杯9中放入搅拌珠由下至上拧紧溶液杯固定螺帽25固定溶液杯9。在检测时和更换被测溶液时按下按钮23可调节溶液杯9的高度和左右角度。

如图1所示，下搅拌器10外壁固定在主机11上。下搅拌器10中的电磁电机用于驱动溶液杯中的搅拌珠实现搅拌作用。

如图1所示，滴定管装置2顶端设置有一个螺纹孔，三通阀门4侧面设置有3个90度分布的螺纹孔，主机11左侧设置有一个滴定管进液口，主机11右侧设置有一个滴定管输出口。将三通阀门4后侧的螺纹孔通过连接管5与滴定管装置2顶端的螺纹孔连接；将三通阀门4左侧的螺纹孔通过进液管3与主机11左侧的滴定管进液口连接，滴定管进液口与清洗容器相连通；将三通阀门4右侧的螺纹孔通过毛细滴管7和电极支撑架29插入溶液杯9底部；将输液管6一端通过电极支撑架29插入溶液杯9底部，另一端与主机11右侧的滴定管输液口连接，滴定管输液口与清洗容器相连通。

将测量电极的插头与测量电极插座16相连，将参比电极与参比电极接线柱17相连，将温度电极与温度电极座19相连。其中，测量电极、参比电极、温度电极均安装在电极支撑架29的插孔中。

本实施方式中，微处理器采用STM32F103RCT6。

本实施方式中，测量电极采用pCl-1-01型氯离子电极。

本实施方式中，参比电极采用217-01型参比电极。

本实施方式中，温度电极采用型号为T-817-B-6的温度测量电极，厂家为合肥桥斯仪器设备有限公司。

本实用新型的氯离子自动电位滴定仪，主要技术参数如下：

测量范围：(-1800.0～1800.0)mV。

分辨率：0.1mV。

电子单元基本误差：±0.05％满度。

滴定管容量允差：

10ml滴定管：±0.025ml；20ml滴定管：±0.035ml。

滴定分析的重复性：0.2％。

电子单元重复性误差：不大于0.025％满度。

电子单元稳定性：±0.3mV/3h。

控制滴定灵敏度：±2mV。

正常工作条件：

环境温度：(0～40)℃；相对湿度：不大于85％；供电电源：(220±22)V，频率(50±1)Hz。

本实用新型的氯离子自动电位滴定仪，使用时，打开电源开关12，液晶显示屏1将显示仪器型号、名称以及软件版本等信息，完成自检后稍等，仪器自动进入起始状态。此时可以开始滴定、清洗滴定管等操作。

滴定操作：支持三种滴定模式，即氯离子测定模式、标定硝酸银标准溶液模式、校正空白体积模式。滴定时，被测溶液置于溶液杯9中，滴定管装置2中装有硝酸银标准滴定溶液，开启三通阀门4中的后侧和右侧开口，使滴定管装置2中的硝酸银标准滴定溶液通过连接管5和毛细滴管7进入溶液杯9中，同时启动下搅拌器10驱动溶液杯9中的搅拌珠实现搅拌，测量电极、参比电极与被测溶液组成一个工作电池，随着硝酸银标准滴定溶液的加入，由于发生化学反应，被测溶液中的氯离子浓度不断发生变化，因而测量电极的电位随之变化。在滴定终点附近，被测溶液中的氯离子浓度发生突变，引起测量电极电位的突跃，因此，根据测量电极电位的突跃可确定滴定终点，通过消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积以及浓度，最终计算出被测溶液中氯离子含量。

利用氯离子测定模式可以直接得到氯离子的含量值。滴定结果按以下公式计算：

式中，Result表示氯离子的质量分数，单位％；C(AgNO₃)表示硝酸银标准滴定溶液的浓度，单位mol/L；V1表示滴定时消耗的硝酸银标准滴定溶液体积，单位mL；V0表示滴定空白时消耗的硝酸银标准滴定溶液体积，单位mL；M表示被测样品的质量，单位g。

硝酸银标准滴定溶液的浓度C(AgNO₃)的计算公式如下：

式中，C(AgNO₃)表示硝酸银标准滴定溶液的浓度，单位mol/L；Vstd为标液体积，即氯离子标液试样，默认10mL；Cstd为标液浓度，即氯离子标液浓度值，默认0.02mol/L；Vep为滴定终点体积，即消耗的硝酸银标准滴定溶液体积，单位/mL。

清洗滴定管操作：滴定结束后，开启三通阀门4的所有开口，通过进液管3将清洗容器中的清洗液分别送入滴定管装置2和溶液杯9中，清洗后的清洗液则通过输液管6返回值清洗容器中，通过清洗容器中的过滤器实现污水过滤，然后再利用过滤水实现二次清洗，清洗液循环利用，节约能源。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

最后应说明的是：以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims

1.氯离子自动电位滴定仪，包括：主机、内置在主机内部的微处理器、设置在主机上且与微处理器相连的液晶显示屏；其特征在于，还包括：

设置在主机内部的顶杆；

通过滴定装置紧固螺母与顶杆螺纹连接的滴定管装置；

固定在主机右侧的电极架固定座；

固定在电极架固定座上端的电极架；

2.根据权利要求1所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述滴定管装置顶端设有一个螺纹孔，三通阀门侧面设有3个90度分布的螺纹孔，主机左侧设有一个滴定管进液口，主机右侧设有一个滴定管输出口，将三通阀门后侧的螺纹孔通过连接管与滴定管装置顶端的螺纹孔连接；将三通阀门左侧的螺纹孔通过进液管与主机左侧的滴定管进液口连接；将三通阀门右侧的螺纹孔通过毛细滴管和电极支撑架插入溶液杯底部；将输液管一端通过电极支撑架插入溶液杯底部，另一端与主机右侧的滴定管输液口连接。

3.根据权利要求2所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，还包括内置在主机内部的清洗容器，清洗容器内部装有清洗液，所述滴定管进液口与清洗容器相连通，所述滴定管输液口与清洗容器相连通。

4.根据权利要求3所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述清洗容器中设有过滤器。

5.根据权利要求1所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述滴定管装置下端设有活塞杆头，前表面设有透明窗。

6.根据权利要求1所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述电极架上端设有按钮。

7.根据权利要求1所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述顶杆上端设有倒T形槽，所述顶杆上端倒T形槽圆周设置有外螺纹结构；所述滴定管装置通过滴定装置紧固螺母与顶杆的外螺纹结构螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的氯离子自动电位滴定仪，其特征在于，所述溶液杯固定螺帽内圈设置有硅橡胶圈。