CN221745970U - 兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，包括仪器台、电子天平、控制器、显示屏、蠕动泵、磁力搅拌器、硬质液管和液管支架，电子天平包括高精度电子天平和低精度电子天平，显示屏包括密度显示屏和体积显示屏，蠕动泵的进液口通过软管与位于低精度电子天平上方的硬质液管的上端连接，蠕动泵的出口通过软管与位于磁力搅拌器上方的硬质液管的上端连接，仪器台的前侧设有泵速调节旋钮、搅拌调节旋钮、密度检测控制键、体积检测启动键、体积检测停止键。本实用新型通相比于传统手动滴定设备具有操作简单、检测准确、自动化程度较高的优点，相比于传统自动滴定仪具有价格便宜、滴定速度快、适用于有沉淀和絮状物等应用场合的优点。

Description

兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪

技术领域

本实用新型涉及一种滴定仪，尤其涉及一种兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪。

背景技术

滴定分析是根据滴定溶液颜色的变化来判断滴定终点的一项检测溶液特定成分含量的重要方法，既是一种定量分析的手段，也是一种化学实验操作，它通过两种溶液的定量反应来确定某种溶质的含量。

用于滴定分析的传统滴定设备主要有两种，一种是手动滴定设备，主要采用设有刻度线的滴定管将滴定液（也成为标准液）加入样品液瓶中，通过观察滴定过程中的颜色变化来确定滴定终点，即根据指示剂的颜色变化指示滴定终点，然后目测滴定管中滴定液消耗的体积，即获得加入样品液瓶中的滴定液体积，结合样品液的体积（为已知）计算分析结果，实现滴定分析目的；另一种是自动滴定仪，其基本原理是：利用滴定过程中电池电位的变化来确定滴定终点，在滴定过程中，指示电极和参比电极与被测溶液组成一个工作电池，加入滴定剂后，指示电极的电位会随之变化。在滴定终点四周，被测离子的浓度发生突变，引起电极电位的突跃，因此根据电极电位的突跃可确定滴定终点，并给出测定结果。

上述两种传统滴定设备的缺陷分别如下：手动滴定设备使用时包括手动摇晃样品、人眼读取滴定管刻数、反复给滴定管补液、计算滴定体积等步骤，存在工作量大、步骤复杂、需要实验人员进行大量的训练才能熟练进行和自动化程度低的问题；自动滴定仪存在仪器价格较贵、滴定速度慢的问题，特别是检测未知样品的时耗更长，而且在滴定过程中有沉淀、絮状物等产生时，则不适合采用自动滴定仪。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种操作简便、价格适宜的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，包括仪器台、电子天平、控制器和显示屏，还包括蠕动泵、磁力搅拌器、硬质液管和液管支架，所述电子天平包括高精度电子天平和低精度电子天平，所述高精度电子天平、所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器分别设于所述仪器台的上部台面上，两个竖向的所述硬质液管分别通过两个所述液管支架安装在所述仪器台上并分别位于所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器的上方，所述显示屏包括密度显示屏和体积显示屏，所述密度显示屏和所述体积显示屏分别设于所述仪器台的前侧表面，所述蠕动泵置于所述仪器台内，所述蠕动泵的进液口通过软管与位于所述低精度电子天平上方的所述硬质液管的上端连接，所述蠕动泵的出口通过软管与位于所述磁力搅拌器上方的所述硬质液管的上端连接，所述仪器台的前侧设有泵速调节旋钮、搅拌调节旋钮、密度检测启动键、密度检测停止键、体积检测启动键、体积检测停止键，所述高精度电子天平的信号输出端、所述低精度电子天平的信号输出端、所述泵速调节旋钮的信号输出端、所述搅拌调节旋钮的信号输出端、所述密度检测启动键的信号输出端、所述密度检测停止键的信号输出端、所述体积检测启动键的信号输出端、所述体积检测停止键的信号输出端分别与设于所述仪器台内的所述控制器的信号输入端对应连接，所述蠕动泵的控制输入端、所述磁力搅拌器内的磁力搅拌电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接，所述密度显示屏的信号输入端和所述体积显示屏的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端对应连接。上述高精度电子天平和低精度电子天平中的高精度和低精度是相对的，即高精度电子天平的精度（如千分之一）高于低精度电子天平的精度（如百分之一）。

作为优选，为了便于对硬质液管进行定位安装以实现更好的溶液吸取和导出效果，所述液管支架包括竖向的立柱、横向的支撑杆、横向的支撑板和横向的安装板，所述立柱的下端安装在所述仪器台的上面，所述支撑杆的一端与所述立柱的中上部连接，所述支撑杆的另一端与所述支撑板的一侧固定连接或一体成型，所述安装板位于所述支撑板的上方且两者之间通过定位连接结构连接，所述硬质液管穿过所述安装板的中心通孔且固定连接，所述硬质液管穿过所述支撑板的中心通孔且互不连接。

作为优选，为了便于实现安装板和支撑板之间的定位连接，所述定位连接结构包括设于所述安装板下面的定位块和设于所述支撑板上的定位通孔，多个所述定位块分别通过多个竖向的连接柱与所述安装板的下面连接，所述定位块的横向尺寸大于所述连接柱的外径，所述连接柱的竖向高度大于所述支撑板的竖向厚度，多个竖向贯通的所述定位通孔分别位于多个所述定位块的下方且一一对应，所述定位通孔包括相互连接的定位块通孔和弧形通孔，所述定位块通孔的横向形状与所述定位块相同且横向尺寸更大，所述弧形通孔的横向宽度大于所述连接柱的外径且小于所述定位块通孔的横向宽度。

作为优选，为了更好地实现安装板和支撑板之间的定位连接，所述定位块为四个且沿所述安装板的中心通孔以外的圆周方向均匀分布，所述定位通孔为四个且沿所述支撑板的中心通孔以外的圆周方向均匀分布。

作为优选，为了便于支撑软管以避免软管与硬质液管的连接位置弯折角度过大影响溶液流通，所述立柱的上部安装有软管支架，所述软管通过对应的所述软管支架支撑。

作为优选，为了便于安装和更换软管，所述蠕动泵位于所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器之间的位置，所述仪器台的上面位于所述蠕动泵上方的位置设有开口且该开口安装有盖板，两条所述软管分别穿过所述盖板两侧与所述仪器台的开口侧壁之间形成的通孔。

作为优选，为了便于进行测量操作，所述高精度电子天平的上方放置有烧杯，所述低精度电子天平的上方放置有滴定液瓶，所述磁力搅拌器的上方放置有样品液杯，所述样品液杯内放置有永磁棒。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在仪器台上安装高精度电子天平，可以精确检测滴定溶液的密度，通过在仪器台上安装低精度电子天平、蠕动泵和磁力搅拌器，可以将滴定液从置于低精度电子天平上的滴定液瓶泵至置于磁力搅拌器上的样品液杯内，并实现对滴定溶液消耗量的检测，从而获得消耗滴定溶液的体积数据，最终实现滴定溶液的密度和体积检测目的，整个过程只需要部分人工操作配合，大部分操作实现了自动化，相比于传统手动滴定设备具有操作简单、检测准确、自动化程度较高的优点，相比于传统自动滴定仪具有价格便宜、滴定速度快、适用于在滴定过程中有沉淀和絮状物等产生的应用场合的优点；通过设置特定的液管支架，能够将硬质液管快速定位安装在低精度电子天平和磁力搅拌器的上方，使其在应用时能够将硬质液管置于对应液瓶的瓶口中部位置，实现更好的溶液吸取和滴定效果。

附图说明

图1是本实用新型所述兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪的立体结构示意图；

图2是图1中“A”的放大图；

图3是本实用新型所述兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪的电路原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪包括仪器台1、电子天平、控制器、显示屏、蠕动泵、磁力搅拌器18、硬质液管7和液管支架，所述电子天平包括高精度电子天平5和低精度电子天平15，高精度电子天平5、低精度电子天平15和磁力搅拌器18分别设于仪器台1的上部台面上，两个竖向的硬质液管7分别通过两个所述液管支架安装在仪器台1上并分别位于低精度电子天平15和磁力搅拌器18的上方，所述显示屏包括密度显示屏6和体积显示屏20，密度显示屏6和体积显示屏20分别设于仪器台1的前侧表面，所述蠕动泵（图1中未示出）置于仪器台1内，所述蠕动泵的进液口通过一条软管8与位于低精度电子天平15上方的硬质液管7的上端连接，所述蠕动泵的出口通过另一条软管8与位于磁力搅拌器18上方的硬质液管7的上端连接，仪器台1的前侧设有泵速调节旋钮21、搅拌调节旋钮22、密度检测控制键3、体积检测启动键23、体积检测停止键24，高精度电子天平5的信号输出端、低精度电子天平15的信号输出端、泵速调节旋钮21的信号输出端、搅拌调节旋钮22的信号输出端、密度检测控制键3的信号输出端、体积检测启动键23的信号输出端、体积检测停止键24的信号输出端分别与设于仪器台1内的所述控制器（图1中未示出）的信号输入端对应连接，所述蠕动泵的控制输入端、磁力搅拌器18（是现有技术的常规设备）内的磁力搅拌电机（用于带动磁力搅拌器18内的永磁体旋转）的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接，密度显示屏6的信号输入端和体积显示屏20的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端对应连接。

如图1、图2和图3所示，本实用新型还公开了以下多种更加优化的具体结构：

为了便于对硬质液管7进行定位安装以实现更好的溶液吸取和导出效果，所述液管支架包括竖向的立柱13、横向的支撑杆12、横向的支撑板11和横向的安装板9，立柱13的下端安装在仪器台1的上面，支撑杆12的一端与立柱13的中上部连接，支撑杆12的另一端与支撑板11的一侧固定连接或一体成型，安装板9位于支撑板11的上方且两者之间通过定位连接结构连接，硬质液管7穿过安装板9的中心通孔且固定连接，硬质液管7穿过支撑板11的中心通孔且互不连接。

为了便于实现安装板9和支撑板11之间的定位连接，所述定位连接结构包括设于安装板9下面的定位块26和设于支撑板11上的定位通孔，多个定位块26分别通过多个竖向的连接柱25与安装板9的下面连接，定位块26的横向尺寸大于连接柱25的外径，连接柱25的竖向高度大于支撑板11的竖向厚度，多个竖向贯通的所述定位通孔分别位于多个定位块26的下方且一一对应，所述定位通孔包括相互连接的定位块通孔27和弧形通孔28，定位块通孔27的横向形状与定位块26相同且横向尺寸更大，弧形通孔28的横向宽度大于连接柱25的外径且小于定位块通孔27的横向宽度。

为了更好地实现安装板9和支撑板11之间的定位连接，定位块26为四个且沿安装板9的中心通孔以外的圆周方向均匀分布，所述定位通孔为四个且沿支撑板11的中心通孔以外的圆周方向均匀分布。

为了便于支撑软管8以避免软管8与硬质液管7的连接位置弯折角度过大影响溶液流通，立柱13的上部安装有软管支架10，软管8通过对应的软管支架10支撑。

为了便于安装和更换软管8，所述蠕动泵位于低精度电子天平15和磁力搅拌器18之间的位置，仪器台1的上面位于所述蠕动泵上方的位置设有开口且该开口安装有盖板19，两条软管8分别穿过盖板19两侧与仪器台1的开口侧壁之间形成的通孔。

为了便于进行测量操作，高精度电子天平5的上方放置有烧杯4，低精度电子天平15的上方放置有滴定液瓶14，磁力搅拌器18的上方放置有样品液杯16，样品液杯16内放置有永磁棒17。

图1中还示出总电源开关键2，用于控制整个滴定仪的总电源开关。

如图1-图3所示，应用时，可按照如下优选方法进行滴定试验，但下述方法不是本实用新型的唯一试验方法，也不是本实用新型的保护对象。

首先打开总电源开关键2，将烧杯4放在高精度电子天平5上，然后点击一次密度检测控制键3，此时控制器采集并记录高精度电子天平5检测到的质量数据m1。

然后用1.00mL移液枪吸取体积为V1 (优选为1.00mL)的滴定溶液加入至烧杯4中，再点击一次密度检测控制键3，此时控制器采集并记录高精度电子天平5检测到的质量数据m2；然后，控制器通过公式ρ=（m2-m1）/V1自动计算出滴定溶液的密度ρ，并在密度显示屏6上显示出来。

将滴定液瓶14放于低精度电子天平15上，加入足量的滴定溶液，在磁力搅拌器18上放置临时用液瓶，调节泵速调节旋钮21和搅拌调节旋钮22，设定好磁力搅拌转速和蠕动泵的泵速后，点击体积检测启动键23，蠕动泵自动吸取滴定液瓶14中的滴定溶液至磁力搅拌器18上的临时用液瓶中，待管路全部充满滴定溶液且清洗一段时间后，点击体积检测停止键24，蠕动泵停止，完成清洗。

然后将磁力搅拌器18上的临时用液瓶更换为待滴定的样品液杯16，样品液杯16内装有预知体积的样品溶液，调节泵速调节旋钮21和搅拌调节旋钮22，设定好磁力搅拌转速和蠕动泵的泵速后，点击体积检测启动键23，此时控制器采集并记录低精度电子天平15检测到的质量数据m3，然后蠕动泵自动吸取滴定液瓶14中的滴定溶液至磁力搅拌器18上的样品液杯16中。

通过观察样品液杯16中的溶液颜色，与滴定终点颜色表比对判断，当判断为滴定终点时，点击体积检测停止键24，蠕动泵停止，此时控制器采集并记录低精度电子天平15检测到的质量数据m4；然后，控制器通过公式V2=（m3-m4）/ρ自动计算出滴定溶液的体积V2，并在体积显示屏20上显示出来；然后可根据滴定溶液的体积V2和样品溶液的预知体积，获得两者之间的比例数据，用于滴定分析。

更换装有不同样品溶液的样品液杯16，可连续测定不同样品溶液对应的滴定溶液体积，而滴定液瓶14的体积较大，内装滴定溶液较多，可以满足多次试验需求。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，包括仪器台、电子天平、控制器和显示屏，其特征在于：还包括蠕动泵、磁力搅拌器、硬质液管和液管支架，所述电子天平包括高精度电子天平和低精度电子天平，所述高精度电子天平、所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器分别设于所述仪器台的上部台面上，两个竖向的所述硬质液管分别通过两个所述液管支架安装在所述仪器台上并分别位于所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器的上方，所述显示屏包括密度显示屏和体积显示屏，所述密度显示屏和所述体积显示屏分别设于所述仪器台的前侧表面，所述蠕动泵置于所述仪器台内，所述蠕动泵的进液口通过软管与位于所述低精度电子天平上方的所述硬质液管的上端连接，所述蠕动泵的出口通过软管与位于所述磁力搅拌器上方的所述硬质液管的上端连接，所述仪器台的前侧设有泵速调节旋钮、搅拌调节旋钮、密度检测控制键、体积检测启动键、体积检测停止键，所述高精度电子天平的信号输出端、所述低精度电子天平的信号输出端、所述泵速调节旋钮的信号输出端、所述搅拌调节旋钮的信号输出端、所述密度检测控制键的信号输出端、所述体积检测启动键的信号输出端、所述体积检测停止键的信号输出端分别与设于所述仪器台内的所述控制器的信号输入端对应连接，所述蠕动泵的控制输入端、所述磁力搅拌器内的磁力搅拌电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端对应连接，所述密度显示屏的信号输入端和所述体积显示屏的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端对应连接。

2.根据权利要求1所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述液管支架包括竖向的立柱、横向的支撑杆、横向的支撑板和横向的安装板，所述立柱的下端安装在所述仪器台的上面，所述支撑杆的一端与所述立柱的中上部连接，所述支撑杆的另一端与所述支撑板的一侧固定连接或一体成型，所述安装板位于所述支撑板的上方且两者之间通过定位连接结构连接，所述硬质液管穿过所述安装板的中心通孔且固定连接，所述硬质液管穿过所述支撑板的中心通孔且互不连接。

3.根据权利要求2所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述定位连接结构包括设于所述安装板下面的定位块和设于所述支撑板上的定位通孔，多个所述定位块分别通过多个竖向的连接柱与所述安装板的下面连接，所述定位块的横向尺寸大于所述连接柱的外径，所述连接柱的竖向高度大于所述支撑板的竖向厚度，多个竖向贯通的所述定位通孔分别位于多个所述定位块的下方且一一对应，所述定位通孔包括相互连接的定位块通孔和弧形通孔，所述定位块通孔的横向形状与所述定位块相同且横向尺寸更大，所述弧形通孔的横向宽度大于所述连接柱的外径且小于所述定位块通孔的横向宽度。

4.根据权利要求3所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述定位块为四个且沿所述安装板的中心通孔以外的圆周方向均匀分布，所述定位通孔为四个且沿所述支撑板的中心通孔以外的圆周方向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述立柱的上部安装有软管支架，所述软管通过对应的所述软管支架支撑。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述蠕动泵位于所述低精度电子天平和所述磁力搅拌器之间的位置，所述仪器台的上面位于所述蠕动泵上方的位置设有开口且该开口安装有盖板，两条所述软管分别穿过所述盖板两侧与所述仪器台的开口侧壁之间形成的通孔。

7.根据权利要求1-5中任何一项所述的兼具密度和体积检测的泵吸式滴定仪，其特征在于：所述高精度电子天平的上方放置有烧杯，所述低精度电子天平的上方放置有滴定液瓶，所述磁力搅拌器的上方放置有样品液杯，所述样品液杯内放置有永磁棒。