Mikrodozownik plynów zwlaszcza analitycznych Przedmiotem wzoru przemyslowego jest mikrodozownik plynów zwlaszcza ana- litycznych. Wzór przemyslowy dotyczy budowy i uksztaltowania mikrodozownika plynów zwlaszcza analitycznych, bedacego wspomaganym komputerowo systemem umozliwiajacym przeprowadzanie precyzyjnych pomiarów miareczkowan pH - metrycznych, potencjometrycz- nych, pomiarów w funkcji czasu, pomiarów z elektrodami jonoselektywnymi oraz pomiarów temperatury. Znane sa liczne rozwiazania wzornicze mikrodozowników laboratoryjnych róz- nych producentów, w których elementem podstawowym jest silnik elektryczny mocy ulamko- wej, sprzezony po przez przekladnie redukcyjna z tlokiem cylindra dozujacego, którego wylot jest dolaczony elastycznym przewodem do naczynia pomiarowego. Znane sa nadto z róznych wykonan aparatury laboratoryjnej, zastosowania silników krokowych sluzacych do napedu minimalnie niskich posuwów elementu roboczego, na przyklad suportu pomiarowego w sprzecie laboratoryjnym wykorzystujacym promien lasera. Wzór przemyslowy rozwiazuje zagadnienie opracowania nowej formy mikrodo- zownika plynów zwlaszcza analitycznych, zawierajacego jako element podstawowy typowa mikrostrzykawke o ekstremalnie niskim poziomie kalibracji, bedacego wspomaganym kom- puterowo systemem umozliwiajacym przeprowadzanie precyzyjnych pomiarów, o szczegól- nym zindywidualizowanym zarysie jego ksztaltów, konturów i proporcji, nadajacym sie do wielokrotnego odtworzenia w sposób przemyslowy lub rzemieslniczy. Przedmiot wzoru przemyslowego jest szczególowo zobrazowany na zalaczonych fotografiach, na których fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny ukosem od góry od stronylewej mikrodozownika plynów zwlaszcza analitycznych w kompletnym gotowym do pracy zestawie zawierajacym oprócz samego mikrodozownika, polaczone z nim komputer przeno- sny klasy LAPTOP oraz naczynie pomiarowe, fig. 2 widok z przodu trój funkcyjnego zaworu dozownika, fig. 3 widok perspektywiczny ukosem od góry sterownika mikrodozownika, fig. 4 taki sam widok strzykawki mikrodozownika osadzonej w dwudzielnej obsadzie nad jego trój- funkcyjnym zaworem i fig. 5 perspektywiczny ukosem od góry od strony prawej mikrodozow- nika z czesciowo otwarta pokrywa górna, ukazujaca znajdujacy sie pod nia silnik krokowy po- suwu tloka strzykawki, wraz z jej dwudzielna obsada Mikrodozownik plynów zwlaszcza analitycznych sklada sie ze sterownika, maja- cego postac stosunkowo plaskiego wydluzonego tworu prostopadlosciennego oblonaroznego i oblokrawedziowego o podstawie prostokatnej, której dluzszy bok jest dlugoscia sterownika a krótszy bok jest jego szerokoscia. Sterownik ma od przodu pochylona pod katem ostrym w stosunku do poziomu plaszczyzne robocza, na której znajduje sie ulozonych w trzech grupach siedem przycisków operacyjnych dwustanowych, a nad nimi szeroki plaski wyswietlacz cieklo- krystaliczny wielowierszowy. Na bocznej sciance sterownika znajduja sie liczne porty kompu- terowe do przylaczy kablowych sterownika laczacych go z komputerem, zwlaszcza przeno- snym komputerem klasy LAPTOP. Na górnej plaskiej powierzchni sterownika jest osadzona rozdzielnie widelkowa sztywna podstawa, dla wielopolozeniowego zawiasowego zamocowania w niej korpusu samego mikrodozownika. Podstawa ta ma w dwu jej trapezoksztaltnych pio- nowych ramionach, wykonane liczne otwory i szczeliny, dla ustawiania w róznych polozeniach pod katami ostrymi w stosunku do poziomu samego korpusu mikrodozownika, który jest w niej umocowany wahliwie za posrednictwem przetykowego preta, stanowiacego pozioma os obrotu korpusu i utwierdzany zadanym polozeniu przez zaciskowa srube z radelkowana na- kretka, pracujaca w osi poziomej. Korpus mikrodozownika ma budowe dwudzielna o ksztalcie wydluzonego prostopadloscianu majacego podstawe prostokatna, odzwierciedlajaca w przy- blizeniu proporcje podstawy sterownika. W dolnej czesci korpusu mikrodozownika, osadzonej\ w podstawie, znajduje sie wieloelementowy zespól skladajacy sie z silnika krokowego o po- ziomej osi posuwu jego mikroometrycznej sruby, sprzezonej z uchwytem tloka mikrostrzy- kawki, osadzonej wymiennie w dwudzielnej wycietej w ksztalt litery „U" obsadzie, majacej zaciskowy pierscien mocujacy. Jako mikrostrzy kawka jest uzyta najkorzystniej mikrostrzykaw- ka o pojemnosci 2.5 ml, majaca mozliwosc kalibracji okolo 0,02 ml/obrót Ustnik wymiennej mikrostrzy kawki , jest polaczony odlaczalnym elastycznym przewodem z trójdroznym zawo- rem, znajdujacym sie pod dwudzielna obsada mikrostrzykawki. Trójdrozny zawór jest pola-czony jednym elastycznym odejmowalnym przewodem z zasobnikiem ti tran ta i drugim po- dobnym odejmowalnym przewodem elastycznym z naczyniem pomiarowym. Silnik krokowy wieloelementowego zespolu jest dolaczony do zasilacza, przewodem wyprowadzonym z bocznej scianki dolnej czesci korpusu mikrodozownika. Górna czesc korpusu mikrodozowni- ka, o ksztalcie co do proporcji takim samym jak czesc dolna, pelni role wahliwej pokrywy, skrywajacej wieloelementowy zespól i jest zaopatrzona w czesci przedniej w majace charakter akcesów punktowe wystepy zatrzaskowe, wspólpracujace z odpowiednimi punktowymi rece- sami wykonanymi w wewnetrznej dolnej czesci podstawy, która jest nadto zaopatrzona w cze- sci przedniej w pionowy krótki wystep, stanowiacy podpore krancowego dolnego poziomego polozenia korpusu. Przyrzad moze pracowac w trzech trybach pracy: zdalnym, autonomicznym lub klasycznym. W trybie zdalnym przyrzad jest w calosci sterowany przy pomocy komputera i programu CERKO. W trybie autonomicznym, po wczesniejszym zaprogramowaniu parametrów, przy uzyciu programu CERKO, pomiary miareczkowania i kinetyki rejestrowane sa w wewnetrznej pamieci mikrodozownika. Zapamietane dane moga byc w pózniejszym czasie, przeslane do komputera. W trybie klasycznym przyrzad dziala jak zwykly pH-metr.. Mikrodozownik moze byc podlaczony do wolnego portu RS232C lub portu USB komputera ( w zaleznosci od wersji ). Na wykresie zobrazowanym na ekranie komputera mozna zarejestrowac dowolna ilosc serii pomiarowych. Pojedyncza seria pomiarowa odpowiada jednemu cyklowi miareczkowania lub kinetyki. Wszystkie parametry i funkcje programu sterowane sa za posrednictwem systemu rozwijanego menu. W polu wykresu aktywne sa menu kontekstowe: prawego klawisza myszki i lewego klawisza myszki komputera. Najczesciej uzywane funkcje programu dostepne sa w postaci przycisków na pasku przycisków. Glówna czesc okna programu zajmuje pole aykrcsu mia- reczkowania (pH/mV w funkcji ilosci dodanego ti tra n ta lub czasu ). Wlasciwosci pola wykresu moga byc dostosowane do indywidualnych wymagan uzytkownika mikrodozownika. Parame- try konfiguracyjne programu przechowywane sa w postaci pliku profilu. Kazdy uzytkownik\ programu moze posiadac dowolna ilosc profili. Znajdujacy sie u dolu okna pasek stanu sluzy do sygnalizowania stanu programu. Wielkosc i polozenie okna programu na ekranie moga byc dowolnie modyfikowane. Mikrodozownik wyposazony jest w sterownik zawierajacy sprowa- dzona do minimum klawiature, skladajaca sie z 7 przycisków i wyswietlacza cieklokrystalicz- nego. Na wyswietlaczu sterownika uwidocznione sa miedzy innymi: mierzone wartosci poten- cjalu i temperatury. Klawiatura przyrzadu umozliwia sterowanie nim w trybie autonomicznym, a w trybie zdalnym pelni funkcje pomocnicze. Mikrodozownik moze pracowac w nastepuja-cych trybach sterowania strzykawka: napelnianie strzykawki, opróznianie strzykawki, plukanie strzykawki, dozowanie porcji titranta, kontrolowana szybkosc przesuwu tloka, kontrolowana szybkosc pomiarowa, szybkosc napelniania / oprózniania / plukania. Mikrodozownik wedlug wzoru ma nastepujace mozliwosci zastosowan: miareczkowanie w srodowiskach wodnych i niewodnych, wyznaczanie wartosci pKa, wyznaczanie wartosci pKi, wspólpraca z innymi apa- ratami stosowanymi w analityce laboratoryjnej, takimi na przyklad jak spektofotometry, 1-H- NMR-y lub aparaty UV. Mikrodozownik moze równiez pracowac samodzielnie jako klasyczny pH — metr wykorzystujacy ekstremalnie male objetosci titranta, laboratoryjny lub póltechnicz- ny dozownik ekstremalnie malych ilosci plynów, a objetosc jego strzykawki i podawanych porcji moze byc dowolnie programowana, w przedzialach o ekstremalnie malych wartosciach. Zarówno pomiar wymienionych wartosci jak i serie pomiarowe moga byc przeprowadzane recznie dyspozycjami z klawiatury sterownika, pólautomatycznie lub calkowicie automatycznie z uzyciem sterujaco — rejestrujacego programu komputerowego. W przypadku pomiarów se- ryjnych wszystkie wyniki moga byc wizualizowane w postaci wspólnego wykresu wyznaczaja- cego na przyklad punkty izobestyczne na ekranie dolaczonego komputera, w postaci wydruku na papierze, lub plików danych przechowywanych w pamieci programowalnej. Mikrodozow- nik wedlug wzoru ma nastepujace podstawowe parametry konstrukcyjne. Ilosc kanalów po- miarowych: 1. Zakres pomiarowy mV: -1000..+1000mV +/-0.03mV. Zakres pomiarowy pH: 0..14 (w zaleznosci od elektrody). Zakres pomiarowy temperatury: od 0 do 100°C +/-0.097°C. Sonda pomiarowa pH/mV: kombinowana elektroda pH z wejsciem BNC. Sonda pomiarowa temperatury: czujnik PTI 00. Impedancja wejsciowa: 10 12 0hm. Skok strzykawki: 70mm. Ilosc kroków: od 1 do 1000. Strzykawka domyslna matki Hamilton 5ml, wsp. kalibracji 0.0514ml/obrót Przeplyw titranta w sposób ciagly przez zawór trójdroz- ny. Elektroda domyslna o wspólczynniku kalibracji Eo=300mV, B=-59mV/pH. Kalibracja elektrody wielopunktowa. Pojemnosc strzykawki 5ml ( a opcjonalnie 0.5, 1, 2). Ilosc strzyka- wek uzytych w jednym komplecie dowolna. Ilosc elektrod uzytych w jednym komplecie do-\ wolna. Tryby pracy mikrodozownika: klasyczny, autonomiczny lub zdalny automatyczny ze wspomaganiem mikroprocesorowym. Rodzaje realizowanych pomiarów: miareczkowanie, kinetyka, kalibracja. Pauza pomiarowa od lsek di 4.5godz. Wewnetrzna pamiec sterownika co najmniej 512kB, 60 serii pomiarowych po 1000 punktów kazda. Ilosc profili konfiguracyjnych dowolna. Domyslny profil konfiguracyjny oprogramowania CERKO.CFG. Dostepne formaty plików pomiarowych DAT, XLS, HTML. Dedykowane przylacza do komputera: port szere-gowy RS232C lub USB. System operacyjny: Windows 98 / NT / 2000 / XP. Zasilanie zasilacz zewnetrzny, stabilizowany +12V/1000A. Cechy istotne wzoru przemyslowego. Mikrodozownik plynów zwlaszcza analitycznych charakteryzuje sie nastepujacymi cechami istotnymi wzoru przemyslowego. Mikrodozownik plynów zwlaszcza analitycznych sklada sie ze sterownika, majacego postac plaskiego tworu prostopadlosciennego o podstawie prostokatnej. Sterownik ma od przodu pochylona pod katem ostrym w stosunku do poziomu plaszczyzne robocza, na której znajduje sie siedem przycisków, a nad nimi szeroki wyswietlacz cieklokrystaliczny. Na bocznej sciance sterownika znajduja sie liczne porty komputerowe do przylaczy kablowych. Na górnej plaskiej powierzchni sterownika jest osadzona widelkowa podstawa, dla wielopolozeniowego zawia- sowego zamocowania w niej korpusu samego mikrodozownika. Podstawa ta ma w dwu jej trapezoksztaltnych pionowych ramionach, wykonane otwory i szczeliny, dla ustawiania w róz- nych polozeniach pod katami ostrymi w stosunku do poziomu samego korpusu mikrodozow- nika, który jest w niej umocowany wahliwie za posrednictwem przetykowego preta, stanowia- cego pozioma os obrotu korpusu i utwierdzany zadanym polozeniu przez zaciskowa srube z radelkowana nakretka, pracujaca w osi poziomej. Korpus mikrodozownika ma budowe dwu- dzielna o ksztalcie wydluzonego prostopadloscianu majacego podstawe prostokatna, odzwier- ciedlajaca w przyblizeniu proporcje podstawy sterownika. W dolnej czesci korpusu mikrodo- zownika, osadzonej w podstawie, znajduje sie wieloelementowy zespól skladajacy sie z silnika krokowego o poziomej osi posuwu jego mikroometrycznej sruby, sprzezonej z uchwytem tloka mikrostrzykawki, osadzonej wymiennie w dwudzielnej wycietej w ksztalt litery „U" ob- sadzie, majacej zaciskowy pierscien mocujacy. Ustnik mikrostrzykawki, jest polaczony prze- wodem z trójdroznym zaworem, znajdujacym sie pod dwudzielna obsada mikrostrzykawki Trójdrozny zawór jest polaczony jednym przewodem z zasobnikiem titranta i drugim podob- nym przewodem z naczyniem pomiarowym. Silnik krokowy wieloelementowego zespolu jest - dolaczony do zasilacza, przewodem wyprowadzonym z korpusu mikrodozownika. Górna czesc korpusu mikrodozownika, o ksztalcie co do proporcji takim samym jak czesc dolna, pelni role wahliwej pokrywy, skrywajacej wieloelementowy zespól i jest zaopatrzona w czesci przedniej w majace charakter akcesów punktowe wystepy zatrzaskowe, wspólpracujace z od- powiednimi punktowymi recesami wykonanymi w wewnetrznej dolnej czesci podstawy, która jest nadto zaopatrzona w czesci przedniej w pionowy krótki wystep, stanowiacy podpore krancowego dolnego poziomego polozenia korpusu.Mikrodozownik plynów zwlaszcza analitycznych wedlug wzoru bedzie wystepo- wal na tynku pod nazwa handlowa „mikrotitrator".fig. 1 fig. 2 fig. 3fig. 4 fig. 5 PL