CN2903911Y - 用于不规则物体体积测定的液位滴定装置 - Google Patents

用于不规则物体体积测定的液位滴定装置 Download PDF

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袁建新
沈亚光
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Abstract

本实用新型涉及一种用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，包括试管，其特征在于，试管设于含液位传感器的试管定位装置里，管道的一端设于试管里，另一端设于储液瓶中，管道的中间通过转阀设有含活塞的注射器、注射器的活塞通过丝杠与步进电机连接，上下行限位开关与转阀连接，数字滴定仪分别与步进电机、上下行限位开关和含液位传感器的试管定位装置连接。本实用新型的优点是能提高不规则物体体积测定的效率，使用方便。

Description

用于不规则物体体积测定的液位滴定装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，属于测量技术领域。
背景技术
如图1所示，为手动微升计结构示意图，可用于不规则物体体积测定，显微镜4通过光源3先测出试管1的水位，计算出的体积V0，手动微升计2将不规则物体放入试管后测定体积为V1，则不规则物体的体积V＝V0-V1，这种测试需操作人员在显微镜下操作，对操作人员要求高，费时费力，且测定结果不精确，重复性差。
发明内容
本实用新型的目的是发明一种能提高不规则物体体积测定的效率，使用方便，测定结果重复性好的用于不规则物体体积测定的液位滴定装置。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，包括试管，其特征在于，试管设于含液位传感器的试管定位装置里，管道的一端设于试管里，另一端设于储液瓶中，管道的中间通过转阀设有含活塞的注射器、注射器的活塞通过丝杠与步进电机连接，上下行限位开关与转阀连接，数字滴定仪分别与步进电机、上下行限位开关和含液位传感器的试管定位装置连接。
所述的数字滴定仪由换向判断电路、液位信号处理电路、显示器和驱动脉冲发生电路组成，驱动脉冲发生电路分别与步进电机、换向判断电路、液位信号处理电路和显示器连接，含液位传感器的试管定位装置与液位信号处理电路连接，液位信号处理电路与显示器连接，上下行限位开关与换向判断电路连接。
本实用新型采用液位传感器和数字滴定仪就能计算出不规则物体的体积，而且测定结果重复性好。
本实用新型的优点是能提高不规则物体体积测定的效率，使用方便。
附图说明
图1为手动微升计结构示意图；
图2为用于不规则物体体积测定的液位滴定装置结构示意图；
图3为数字滴定仪结构方框图；
图4为液位信号处理电路原理图；
图5为驱动脉冲发生电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图2所示，为用于不规则物体体积测定的液位滴定装置结构示意图，所述的用于不规则物体体积测定的液位滴定装置由试管1、注射器5、丝杠6、步进电机7、管道8、数字滴定仪9、上下行限位开关10、储液瓶14和转阀15组成。
试管1装在含液位传感器的试管定位装置12里，管道8的一端插在试管1里，另一端插在储液瓶14中，管道8的中间通过转阀15安装含活塞的注射器5、注射器5的活塞通过丝杠6与步进电机7连接，上下行限位开关10与转阀15连接，数字滴定仪9分别与步进电机7、上下行限位开关10和含液位传感器的试管定位装置12连接。
如图3所示，为数字滴定仪结构方框图，所述的数字滴定仪9由换向判断电路11、液位信号处理电路13、显示器16和驱动脉冲发生电路17组成，驱动脉冲发生电路17分别与步进电机7、换向判断电路11、液位信号处理电路13和显示器16连接，含液位传感器的试管定位装置12与液位信号处理电路13连接，液位信号处理电路13与显示器16连接，上下行限位开关10与换向判断电路11连接。
如图4所示，为液位信号处理电路原理图，所述的液位信号处理电路13的连接器J1经运算放大器U1放大后，去控制VF转换电路U2输出信号的空度比，此信号经与非门U4B倒相后，加至发射二极管U7，使发射二极管U7的发射光平均功率得到控制，发射二极管U7的接收端为一只光电二极管，试管置于发射二极管U7和光电三极管之间，当液位未到规定高度时，光电三极管输出信号经U4A整形后为脉冲信号输出，反之则为电平信号。
如图5所示，为驱动脉冲发生电路原理图，所述的驱动脉冲发生电路17由单片机U9与U7连接组成，单片机U9根据三相六拍A→AB→B→BC→C→CA，在A，B，C三个引脚上输出步进电机7驱动脉冲，经步进电机驱动电路放大后，驱动步进电机7旋转，单片机程序对步进电机7驱动脉冲个数进行计数，并通过I2C端口(ESCK、ESDA)送至显示器16显示。
本实用新型是这样实现的：试管1用于放置不规则物体，试管1置于试管定位装置12中，液位传感器位于试管1侧面，上下行限位开关10输出的信号经过换向判断电路11处理后，实现对转阀15位置和步进电机7旋转方向的联合控制，驱动脉冲发生电路17生成步进电机7旋转所需的电脉冲，驱动步进电机7旋转，使注射器5活塞实现上下行运动，注射器5活塞上行运动为发送液体，下行运动则为从储液瓶14中吸入液体。转阀15用于控制液体流向，试管定位装置12里的液位传感器具有红外或光纤探测功能，输出相应信号经液位信号处理电路13处理，其具有液体自动发送及计量功能，所发送液体的计量公式为：
K＝πr2λ/m            (1)
K为电脉冲当量
R为注射器活塞半径
λ为螺母导程
m为步进电机旋转一周所需的电脉冲数
当液位滴定装置发送液体注入试管达到某一高度时，被液位传感器感知，输出相应信号经液位信号处理电路13处理后，送到驱动脉冲发生电路17停止发送驱动脉冲。
驱动脉冲发生电路17对上行电脉冲进行计数处理，即可求出所发送液体的体积。
设空试管测定液体体积为V0，放入不规则物体后的测定体积为V1，则不规则物体的体积V＝V1-V0。

Claims (4)

1.一种用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，包括试管(1)，其特征在于，试管(1)设于含液位传感器的试管定位装置(12)里，管道(8)的一端设于试管(1)里，另一端设于储液瓶(14)中，管道(8)的中间通过转阀(15)设有含活塞的注射器(5)，注射器(5)的活塞通过丝杠(6)与步进电机(7)连接，上下行限位开关(10)与转阀(15)连接，数字滴定仪(9)分别与步进电机(7)、上下行限位开关(10)和含液位传感器的试管定位装置(12)连接。
2.根据权利要求1所述的用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，其特征在于，所述的数字滴定仪(9)由换向判断电路(11)、液位信号处理电路(13)、显示器(16)和驱动脉冲发生电路(17)组成，驱动脉冲发生电路(17)分别与步进电机(7)、换向判断电路(11)、液位信号处理电路(13)和显示器(16)连接，含液位传感器的试管定位装置(12)与液位信号处理电路(13)连接，液位信号处理电路(13)与显示器(16)连接，上下行限位开关(10)与换向判断电路(11)连接。
3.根据权利要求2所述的用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，其特征在于，所述的液位信号处理电路(13)的连接器J1经运算放大器U1放大后，去控制VF转换电路U2输出信号的空度比，此信号经与非门U4B倒相后，加至发射二极管U7，使发射二极管U7的发射光平均功率得到控制，发射二极管U7的接收端为一只光电二极管，试管置于发射二极管U7和光电三极管之间，当液位未到规定高度时，光电三极管输出信号经U4A整形后为脉冲信号输出，反之则为电平信号。
4.根据权利要求2所述的用于不规则物体体积测定的液位滴定装置，其特征在于，所述的驱动脉冲发生电路(17)由单片机U9与U7连接组成，单片机U9根据三相六拍A→AB→B→BC→C→CA，在A，B，C三个引脚上输出步进电机(7)驱动脉冲，经步进电机驱动电路放大后，驱动步进电机旋转，单片机程序对步进电机驱动脉冲个数进行计数，并通过I2C端口ESCK、ESDA送至显示器(16)显示。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105258756A (zh) * 2015-11-23 2016-01-20 桂林理工大学 一种测量不规则固体体积的装置和测量方法
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CN111272057A (zh) * 2020-03-31 2020-06-12 佛山科学技术学院 一种主动式位移传感器系统、控制方法及存储介质

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