CN221078574U - 一种自动滴定流路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动滴定流路，包括进样阀组、滴定管、反应器、第一蠕动泵与第二蠕动泵，所述滴定管竖直设置，且出口处连通所述进样阀组，所述进样阀组的出口处通过所述第一蠕动泵连通所述反应器，所述第二蠕动泵的入口处连通所述反应器的出口，出口处连接有废液管道。本实用新型可用于滴定检测，检测时，滴定溶液存放在滴定管内，并可在第一蠕动泵的高精度驱动控制之下，经由进样阀组自动加入反应器内，与反应器内的样品进行反应，滴定溶液的加入通过调节第一蠕动泵的驱动时长及驱动时的转速进行控制，进液量大小精准可控，本实用新型代替人工用于滴定检测在一定程度上可以节省检测时间，同时减小滴定检测过程中的人工误差。

Description

一种自动滴定流路

技术领域

本实用新型涉及滴定检测技术领域，特别涉及一种自动滴定流路。

背景技术

滴定检测是化学领域中一种重要的检测方法。滴定检测时需要将已知浓度的滴定液加入到待检测物中，直到所加的滴定液与待检测物定量反应为止，根据加入的滴定液的量可计算获得待检测物中规定物质的含量。

滴定检测常用于水质分析，但是在建立标准曲线、检测水样的过程当中，通常需要人工操作进行取样，人工操作加入试剂、滴定液，整个检测过程步骤繁琐、耗时长，而且人工取样、加试剂、加滴定液的过程中存在人为误差，影响检测结果的准确度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动滴定流路，以减小滴定检测过程中的人为误差。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种自动滴定流路，包括进样阀组、滴定管、反应器、第一蠕动泵与第二蠕动泵，所述滴定管竖直设置，且出口处连通所述进样阀组，所述进样阀组的出口处通过所述第一蠕动泵连通所述反应器，所述第二蠕动泵的入口处连通所述反应器的出口，出口处连接有废液管道。

进一步的，所述进样阀组包括多个三通阀，各个所述三通阀逐级排列设置，且任意相邻的两级三通阀之间，上一级三通阀的公共端与下一级三通阀的常开端相互连通，位于第一级处的三通阀的常开端处连接有纯水管道，位于最后一级处的三通阀的公共端处连接所述第一蠕动泵。

进一步的，还包括空气管道、样品管道、标液管道与试剂管道，所述空气管道、所述样品管道、所述标液管道、所述试剂管道以及所述滴定管分别连接不同个三通阀的常闭端。

进一步的，所述三通阀设置有六个，并且按照排列顺序定义为三通阀Q1～Q6，所述三通阀Q1的常闭端连接所述空气管道，所述三通阀Q2的常闭端连接所述样品管道，所述三通阀Q3的常闭端连接所述标液管道，所述三通阀Q4与所述三通阀Q5的常闭端分别连接不同根试剂管道，所述三通阀Q6的常闭端连接滴定管。

进一步的，所述进样阀组与所述第一蠕动泵之间设置有液体流量传感器。

进一步的，所述滴定管的外侧设置有刻度线，所述刻度线用以指示滴定管内部溶液的体积量。

进一步的，所述反应器的两侧相对设置有光发生器与光接收器，所述光发生器用以朝反应器内的溶液发射光线，所述光接收器用以实时监测反应器内的溶液的吸光度值。

进一步的，还包括固定台以及两根竖直设置的安装杆，所述安装杆相对设置在固定台的两侧，所述反应器水平放置在所述固定台顶部，所述光发生器与所述光接收器分别固定设置在两根安装杆上。

进一步的，所述固定台顶部设置有磁力搅拌器，所述反应器内部放置有搅拌转子，所述磁力搅拌器用以驱使所述搅拌转子转动。

进一步的，所述反应器为锥形反应器，所述反应器的顶部连接所述第一蠕动泵，底部连接所述第二蠕动泵。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型可用于滴定检测，检测时，滴定溶液存放在滴定管内，并可在第一蠕动泵的高精度驱动控制之下，经由进样阀组自动加入反应器内，与反应器内的样品进行反应，滴定溶液加入反应器内的进液量大小通过调节第一蠕动泵的驱动时长及驱动时的转速进行控制，滴定溶液的进液量大小精准可控，有利于减小滴定检测过程中的人工误差。

2、本实用新型所设的进样阀组具备多个入口，可分别连接空气管道、样品管道、标液管道、试剂管道等管道，配合第一蠕动泵驱动控制，可代替人工进行进气进液，不仅节省检测时间，而且进气量与进液量把控更为精准。

3、本实用新型设有光发生器与光接收器，可精准判定滴定终点，及时停止滴定溶液的加入，确保所消耗的滴定溶液的体积量精准，最终计算获得的待测物质的含量结果误差较小。

附图说明

图1为本实用新型自动滴定流路结构示意图。

主要组件符号说明：1、进样阀组；2、滴定管；3、反应器；4、搅拌转子；5、第一蠕动泵；6、第二蠕动泵；7、液体流量传感器；8、光发生器；9、光接收器；10、固定台；11、安装杆；12、第一试剂管道；13、第二试剂管道；W、废液管道；H、纯水管道；Air、空气管道；S、样品管道；C、标液管道；Q1～Q6：三通阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种自动滴定流路，包括进样阀组1、滴定管2、反应器3、第一蠕动泵5与第二蠕动泵6，滴定管2竖直设置，且出口处连通进样阀组1，进样阀组1的出口处通过第一蠕动泵5连通反应器3，第二蠕动泵6的入口处连通反应器3的出口，出口处连接有废液管道W。其中，反应器3采用锥形反应器3，反应器3的顶部设置上盖，并通过上盖连接第一蠕动泵5，反应器3的出口处位于底部并且连接第二蠕动泵6。该自动滴定流路使用时，待检测的样品溶液以及用于检测的试剂在反应器3中进行反应，用于滴定的滴定溶液装于滴定管2内，并通过第一蠕动泵5驱动控制，自动加入反应器3内。相比于人工操作进行滴定，该自动滴定流路可精准把控滴定溶液加入的速度与进液量，不仅能够减少实验人员工作量，而且可减少滴定检测过程中的人工误差，提高检测结果准确度。

滴定管2与第一蠕动泵5之间通过进样阀组1进行连通与切断，在进行滴定时，进样阀组1相应开启，以供滴定溶液通过，在达到滴定终点时，进样阀组1相应关闭，以截停滴定溶液的加入。具体而言，进样阀组1包括多个三通阀，各个三通阀上均具有常闭端、公共端及常开端，各个三通阀逐级排列设置，且任意相邻的两级三通阀之间，上一级三通阀的公共端与下一级三通阀的常开端相互连通，位于第一级处的三通阀的常开端处连接有纯水管道，位于最后一级处的三通阀的公共端处连接第一蠕动泵5。也即是，各个三通阀之间通过常开端与公共端逐级连接，且各个三通阀的常闭端均可作为进样阀组1的入口用于输入滴定溶液并控制滴定溶液的进液与停止，同理，也可用于输入样品溶液、标准溶液、试剂等需加至反应器3的溶液或者气体。

作为其中一种情况，该自动滴定流路还包括空气管道Air、样品管道S、标液管道C与试剂管道，空气管道Air、样品管道S、标液管道C、试剂管道以及滴定管2分别连接不同个三通阀的常闭端。通过该空气管道Air、进样阀组1与第一蠕动泵5可向反应器3内通入空气，同理，通过样品管道S可将样品溶液注入反应器3，通过标液管道C可将标准溶液注入反应器3，通过试剂管道可将反应所需的试剂注入反应器3。不同管道之间相互独立设置，管道及三通阀的数量根据实际检测需求进行增减，例如，在所需的标准溶液不止一种时，可相应增加标液管道C与三通阀数量，在所需的试剂不止一种时，也可相应增加试剂管道与三通阀的数量。

例如，在需要使用到试剂R1与试剂R2两种试剂时，可对应设置第一试剂管道12与第二试剂管道13，此时，三通阀总共设置有六个，并且按照排列顺序定义为三通阀Q1～Q6，作为其中一种情况，三通阀Q1的常闭端连接空气管道Air，三通阀Q2的常闭端连接样品管道S，三通阀Q3的常闭端连接标液管道C，三通阀Q4与三通阀Q5的常闭端分别连接不同根试剂管道，三通阀Q6的常闭端连接滴定管2，其中，三通阀Q4连接第一试剂管道12，用于进液试剂R1，三通阀Q5连接第二试剂管道13，用于进液试剂R2，两种试剂进液可相互分隔。

可见，该进样阀组1具备多个入口，可灵活设置以输入检测所需的各种气体、溶液，结合第一蠕动泵5驱动后可注入至反应器3内，注入的量精准可控。在进液的过程当中，为进一步把控溶液进入反应器3的速度与体积量，可在进样阀组1与第一蠕动泵5之间设置液体流量传感器7，即在最后一级三通阀的公共端与第一蠕动泵5所连的管道上设置液体流量传感器7，从而对溶液的进液速度与进液量进行实时监测。除此之外，也可采用带有刻度的滴定管2进行滴定，即在滴定管2的外侧设置用以指示滴定管2内部溶液的体积量的刻度线，在滴定时可通过刻度线直接观测把控标准溶液的进液量。

检测过程中，滴定溶液持续加入反应器3内，直至反应到达滴定终点。为快速辨别滴定终点，反应器3的两侧相对设置有光发生器8与光接收器9，其中，光发生器8用以朝反应器3内的溶液发射光线，光接收器9可采用光谱仪，用以实时监测反应器3内的溶液的吸光度值。光发生器8所发射的光线根据检测情况进行设置，可通过光发生器8向反应器3内的溶液发射较容易被反应器3内溶液到达滴定终点时的颜色吸收的光线，配合光接收器9实时监测反应器3内溶液的吸光度值变化，从而精准判定滴定终点，以便及时停止滴定溶液的加入，确保所消耗的滴定溶液的体积量精准，最终计算获得的待测物质的含量结果误差较小。

为方便放置反应器3、光发生器8与光接收器9，该自动滴定流路还包括固定台10以及两根竖直设置的安装杆11，安装杆11相对设置在固定台10的两侧，反应器3水平放置在固定台10顶部，而光发生器8与光接收器9分别固定设置在两根安装杆11上。由于各溶液注入反应器3时通常需要进行搅拌混匀，固定台10顶部设置有磁力搅拌器，反应器3内部放置有搅拌转子4，在溶液注入反应器3内时，可通过磁力搅拌器驱使反应器3内的搅拌转子4转动，从而达到搅拌的目的。

以检测标准溶液为例，在进行检测时，该自动滴定流路的具体运行步骤如下：

S1、进样：开启三通阀Q3常闭端与第一蠕动泵5，第一蠕动泵5正转，并根据设定的进样时间和转速从标液管道C中抽取标准溶液进入反应器3，进样完成后关闭三通阀Q3常闭端。

S2、进药：首先开启三通阀Q4常闭端，第一蠕动泵5正转，并根据设定的进药时间和转速从第一试剂管道12中抽取试剂R1打入反应器3，试剂R1进液完成后关闭三通阀Q4常闭端；随后开启三通阀Q5常闭端，第一蠕动泵5正转，并根据设定的进药时间和转速从第二试剂管道13中抽取试剂R2打入反应器3，试剂R2进液完成后关闭三通阀Q5常闭端。若所需试剂不止两种，则根据反应需求依次开启对应的三通阀常闭端进药，通常，最后一个添加的试剂为指示剂。

S3、滴定反应：开启三通阀Q6常闭端与第一蠕动泵5，将第一蠕动泵5转速调慢，并通过第一蠕动泵5从滴定管2中抽取滴定溶液持续加入反应器3，第一蠕动泵5转速最慢时可设置为0.1L/min。

同时开启光发生器8与光接收器9实时监测反应器3内溶液的吸光度值，待检测到的吸光度值到达预设的滴定终点所对应的吸光度值时，第一蠕动泵5停止运行，三通阀Q6常闭端关闭，滴定溶液停止进液，随后记录所消耗的滴定溶液的体积量。

S4、排空：开启第二蠕动泵6，将反应器3内的废液抽出并通过废液管道W排空，排空后第二蠕动泵6停止。

S5、清洗：开启第一蠕动泵5，自纯水管道抽取纯水注入反应器3内，对所经管路与反应器3进行清洗，清洗后第一蠕动泵5停止。

S6、重复进行步骤S4、S5，进行多次排空、清洗，直至清洗干净。

值得注意的是，整个流程当中，磁力搅拌器持续驱使搅拌转子4转动进行搅拌运动，直至清洗完成后同步待机等待下次运行。检测样品溶液时的步骤相似，检测后参照标准溶液检测结果并结合计算可获得样品溶液中待测物质的含量，计算获得的结果精准、人工误差小。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动滴定流路，其特征在于：包括进样阀组、滴定管、反应器、第一蠕动泵与第二蠕动泵，所述滴定管竖直设置，且出口处连通所述进样阀组，所述进样阀组的出口处通过所述第一蠕动泵连通所述反应器，所述第二蠕动泵的入口处连通所述反应器的出口，出口处连接有废液管道。

2.如权利要求1所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述进样阀组包括多个三通阀，各个所述三通阀逐级排列设置，且任意相邻的两级三通阀之间，上一级三通阀的公共端与下一级三通阀的常开端相互连通，位于第一级处的三通阀的常开端处连接有纯水管道，位于最后一级处的三通阀的公共端处连接所述第一蠕动泵。

3.如权利要求2所述的一种自动滴定流路，其特征在于：还包括空气管道、样品管道、标液管道与试剂管道，所述空气管道、所述样品管道、所述标液管道、所述试剂管道以及所述滴定管分别连接不同个三通阀的常闭端。

4.如权利要求3所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述三通阀设置有六个，并且按照排列顺序定义为三通阀Q1～Q6，所述三通阀Q1的常闭端连接所述空气管道，所述三通阀Q2的常闭端连接所述样品管道，所述三通阀Q3的常闭端连接所述标液管道，所述三通阀Q4与所述三通阀Q5的常闭端分别连接不同根试剂管道，所述三通阀Q6的常闭端连接滴定管。

5.如权利要求1所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述进样阀组与所述第一蠕动泵之间设置有液体流量传感器。

6.如权利要求1所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述滴定管的外侧设置有刻度线，所述刻度线用以指示滴定管内部溶液的体积量。

7.如权利要求1所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述反应器的两侧相对设置有光发生器与光接收器，所述光发生器用以朝反应器内的溶液发射光线，所述光接收器用以实时监测反应器内的溶液的吸光度值。

8.如权利要求7所述的一种自动滴定流路，其特征在于：还包括固定台以及两根竖直设置的安装杆，所述安装杆相对设置在固定台的两侧，所述反应器水平放置在所述固定台顶部，所述光发生器与所述光接收器分别固定设置在两根安装杆上。

9.如权利要求8所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述固定台顶部设置有磁力搅拌器，所述反应器内部放置有搅拌转子，所述磁力搅拌器用以驱使所述搅拌转子转动。

10.如权利要求1所述的一种自动滴定流路，其特征在于：所述反应器为锥形反应器，所述反应器的顶部连接所述第一蠕动泵，底部连接所述第二蠕动泵。