專利名稱：酸堿液自動滴定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)分析與自動化領(lǐng)域，具體涉及一種酸堿液自動滴定系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在試驗分析或工程應(yīng)用過程中，經(jīng)常需要通過滴定酸堿液到待測溶液中，來對溶 液進行測定。現(xiàn)有技術(shù)中一般采用手工滴定的方法，人為監(jiān)測滴定過程，往往滴定過程控制 不準(zhǔn)確，造成測定結(jié)果誤差大，并且效率不高，難以實現(xiàn)實時監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中手工滴定效率不高、誤差大等問題，本發(fā)明提供一種酸堿液自動 滴定系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種酸堿液自動滴定系統(tǒng)，該酸堿液自動 滴定系統(tǒng)包括測量杯，用于盛裝待測溶液；酸堿度檢測裝置，放置在所述測量杯中以檢測待測溶液的酸堿度，并具有信號輸 出端以輸出代表檢測到的酸堿度的酸堿度信號；酸堿液滴定杯，具有滴定管路，用于向測量杯中滴定酸堿液；滴定控制閥，連接在所述滴定管路上，并具有控制端；控制器，與所述酸堿度檢測裝置的信號輸出端和滴定控制閥的控制端電連接，用 于開啟滴定控制閥并當(dāng)接收到的來自酸堿度檢測裝置的酸堿度信號表明到達滴定終點時 關(guān)閉滴定控制閥。通過使用本發(fā)明提供的酸堿液自動滴定系統(tǒng)通過設(shè)置了酸堿度檢測裝置，從而能 夠由控制器實時監(jiān)控待測溶液的酸堿度并進而控制酸堿液的滴定，實現(xiàn)酸堿液的自動滴 定，大大節(jié)省了人力，并且能夠保證滴定的準(zhǔn)確性、方便了工作人員進行進一步分析應(yīng)用。


圖1為根據(jù)本發(fā)明提供的酸堿液自動滴定系統(tǒng)的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式提供的酸堿液滴定系統(tǒng)的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明提供的酸堿液滴定杯的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明提供的酸堿液自動滴定系統(tǒng)100包括測量杯1，用于盛裝待 測溶液；酸堿度檢測裝置2，放置在所述測量杯1中以檢測待測溶液的酸堿度，并具有信號 輸出端以輸出代表檢測到的酸堿度的酸堿度信號；酸堿液滴定杯3，具有滴定管路12，用于 向測量杯1中滴定酸堿液；滴定控制閥4，連接在所述滴定管路12上，并具有控制端；控制
3器5，與所述酸堿度檢測裝置2的信號輸出端和滴定控制閥4的控制端電連接，用于開啟滴 定控制閥4并當(dāng)接收到的來自酸堿度檢測裝置2的酸堿度信號表明到達滴定終點時關(guān)閉滴 定控制閥4。其中所述測量杯1可以常規(guī)用來盛裝待測溶液的容器，可以是封閉的，也可以是 不封閉的，容積可以根據(jù)具體需要來選擇。為了將滴定之后的溶液及時排出，如圖2所示，該酸堿液自動滴定系統(tǒng)100還可以 包括排廢槽10，位于所述測量杯1的下方，并且所述測量杯1還具有排廢管路13，連接在測 量杯1的底部，用于將滴定之后的溶液排到排廢槽10中。為了控制排廢過程，該酸堿液自 動滴定系統(tǒng)100還可以包括電磁閥8，該電磁閥8設(shè)置在排廢管路13中，并且該電磁閥8具 有控制端，控制端與所述控制器5電連接，當(dāng)?shù)味ㄍ瓿芍?即控制器5關(guān)閉滴定控制閥4 之后)，控制器5打開該電磁閥8，使得測量杯1中的溶液流出。如圖2所示，優(yōu)選地，該酸堿液滴定系統(tǒng)100還可以包括從測量杯1底部插入的虹 吸管7，用于將測量杯1中的待測液體虹吸至預(yù)定高度，從而達到定位的目的，以免待測液 體太多需要浪費過多的滴定酸堿液并且便于進行精確測量。其中該虹吸管7位于測量杯1 內(nèi)的一端為一彎管。虹吸管7位于測量杯1內(nèi)的管口可以高于測量杯1底部，其中該虹吸 管1位于測量杯1內(nèi)的管口距離測量杯1底部的高度可以根據(jù)具體需要來設(shè)置，例如可以 根據(jù)測量杯1中待測液體的體積、測量杯1的體積等進行設(shè)置，舉例來說，可以將該管口距 測量杯1底部的高度設(shè)置為4. 0-4. 5cm。虹吸管7位于測量杯1內(nèi)的管口距測量杯1底部 的高度即為測量杯1內(nèi)待測液體的預(yù)定高度。虹吸管7的另一管口可以插入到位于測量杯 1下方的排廢槽10中，從而吸出的溶液可以流入到該排廢槽10中。如圖2所示，為了使得待測液體與滴定的酸堿液充分反應(yīng)，優(yōu)選地，所述酸堿液滴 定系統(tǒng)100還可以包括位于測量杯1內(nèi)底部的攪拌裝置6，用于攪拌待測溶液，例如所述攪 拌裝置6可以為磁力攪拌器。所述酸堿度檢測裝置2可以用于測量所述測量杯1中的溶液的酸堿度，并將酸堿 度信號傳送給所述控制器5，例如可以為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的酸度計、酸度傳感器、酸度分析 儀、酸度測量儀等等，優(yōu)選為酸度計電極，所述酸堿度信號可以是PH值等信號。所述酸堿液滴定杯3用于滴定酸堿液到測量杯1中的待測溶液中。如圖3所示， 本發(fā)明還提供一種能夠酸堿液體積恒定的酸堿液滴定杯3。因為由于滴定過程中酸堿液滴 定杯中的酸堿液體積會不斷發(fā)生變化，使得滴出的酸堿液流量不穩(wěn)定，從而給分析結(jié)果帶 來較大誤差，所以如果酸堿液體積恒定則使得酸堿液流量穩(wěn)定。其中，所述酸液滴定杯3包括滴定杯杯體20、加藥管路22、滴定管路12和恒定液 位控制部，所述滴定杯杯體20具有加藥口 21，滴定管路12連接到滴定杯杯體20下方，所述 恒定液位控制部包括位于加藥口 21內(nèi)的通管23和位于滴定杯杯體20內(nèi)部的浮子閥24，所 述加藥管路22插入所述通管23的一端，所述通管23位于滴定杯杯體20內(nèi)部的另一端的 開口形狀與浮子閥24配合以使得所述通管23的該端的開口能夠被浮子閥24封閉。所述滴定杯杯體20為常規(guī)的用于盛裝酸堿液的容器，其體積可以根據(jù)具體需要 來選擇。為了避免滴出酸堿液后杯體內(nèi)氣壓小于杯體外的氣壓使得酸堿液不易流出，可選 地，所述滴定杯杯體20的上表面或側(cè)面可以具有排氣孔28，以保持滴定杯杯體20內(nèi)外氣壓 相等，使得酸堿液能夠順暢滴出。
所述加藥口 21可以位于滴定杯杯體20的上表面，用于放置恒定液位控制部中的 通管23。所述滴定管路12用于將酸堿液滴定到待測溶液中。其中當(dāng)待測溶液為酸性時，滴 定杯杯體20中的溶液可以為堿性的；反之，當(dāng)待測溶液為堿性時，滴定杯杯體20中的溶液 可以為酸性的。所述恒定液位控制部主要包括兩部分，通管23和浮子閥24。所述浮子閥24可以 各種浮子閥，優(yōu)選地，為了使得對液位的控制更加精確，所述浮子閥24可以為針形浮子閥。 如圖3所示，所述浮子閥24包括浮子25、限位環(huán)26和重力平衡塊27，限位環(huán)26與所述通 管23位于滴定杯杯體20內(nèi)的一端連接，浮子25 —端為圓錐形，另一端穿過所述限位環(huán)26 連接到所述重力平衡塊27。其中限位環(huán)26使得浮子25在通管23與限位環(huán)26之間浮動， 重力平衡塊27使得浮子25保持豎直，控制所述浮子25保持平衡，以利于酸堿液均勻地滴 出ο通管23位于滴定杯杯體20內(nèi)的一端的開口形狀與浮子25的形狀相配合，如圖 2所示，浮子25的形狀為圓錐形，則通管23的開口為圓錐斜面。通管23的長度與恒定液 位的高度設(shè)置有關(guān)，例如，通常可以將通管23位于滴定杯杯體20內(nèi)的一端的長度設(shè)置成 2. 0-3. 0cm。當(dāng)使用本發(fā)明提供的這種酸堿液滴定杯3時，可以將加藥管路22與裝有酸堿液的 加藥容器11 (見圖2)連接，加藥容器11可以是常規(guī)的加藥裝置、加藥桶、加藥泵、酸堿液儲
蓄合等等
E0 ΠΤΓο本發(fā)明提供的這種酸堿液滴定杯3當(dāng)?shù)味ūw20中的液位下降時，浮子閥24 中的浮子25會隨著液位下降，此時浮子25與通管23之間具有空隙，使得加藥容器11中的 酸堿液通過加藥管路22注入滴定杯杯體20中。而當(dāng)酸堿液液位上升時，浮子25隨之上升， 從而可以封閉通管23下部的開口，酸堿液就不能流入到滴定杯杯體20中，從而可以保持酸 堿液的液位恒定，使得酸堿液能夠均勻地滴出。所述滴定控制閥4位于滴定通路12上，可以為電磁閥，由控制器5控制其開啟和 關(guān)閉。下面描述控制器5的工作過程。所述控制器5中設(shè)定有滴定終點(如PH = 7)，首 先控制器5控制滴定控制閥4開啟，以開始酸堿滴定，并且接收酸堿度檢測裝置2實時檢測 到的待測溶液的酸堿度。當(dāng)接收到代表待測溶液的酸堿度的酸堿度信號時，根據(jù)該信號確 定待測溶液的酸堿度，并將該酸堿度與滴定終點比較，直到接收到的酸堿度信號所表明的 酸堿度與滴定終點相同時，控制滴定控制閥4關(guān)閉。優(yōu)選情況下，當(dāng)該系統(tǒng)100還具有上述 優(yōu)選的電磁閥8的情況下，控制器5進而打開電磁閥8以排出滴定后的溶液。另外，為了測算滴定過程中所滴入的酸堿液的量，優(yōu)選情況下，當(dāng)控制器5打開滴 定控制閥4時還同時計時，并當(dāng)關(guān)閉滴定控制閥4時停止計時，由于酸堿液滴定杯3的滴定 速度是固定的，所以控制器5可以根據(jù)所計時間來計算滴入的酸堿液量。所述控制器5可以通過集成電路、DSP、單片機、PLC等實現(xiàn)。通過使用本發(fā)明提供的酸堿液自動滴定系統(tǒng)，實現(xiàn)實時對酸堿液滴定進行控制， 大大節(jié)省了人力，并且能夠保證滴定的準(zhǔn)確性、方便了工作人員進行進一步分析應(yīng)用。本發(fā) 明可以廣泛地應(yīng)用于化學(xué)分析領(lǐng)域，一種典型應(yīng)用是針對電力、石油化工、冶金等領(lǐng)域工業(yè)用水的水質(zhì)穩(wěn)定性進行監(jiān)測，將工業(yè)用水裝入測量杯1中，根據(jù)本發(fā)明提供的酸堿液滴定 系統(tǒng)測量酸堿液滴定過程中工業(yè)用水的酸度變化，進而分析工業(yè)用水的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
一種酸堿液自動滴定系統(tǒng)(100)，所述酸堿液自動滴定系統(tǒng)(100)包括測量杯(1)，用于盛裝待測溶液；酸堿度檢測裝置(2)，放置在所述測量杯(1)中以檢測待測溶液的酸堿度，并具有信號輸出端以輸出代表檢測到的酸堿度的酸堿度信號；酸堿液滴定杯(3)，具有滴定管路(12)，用于向測量杯(1)中滴定酸堿液；滴定控制閥(4)，連接在所述滴定管路(12)上，并具有控制端；控制器(5)，與所述酸堿度檢測裝置(2)的信號輸出端和滴定控制閥(4)的控制端電連接，用于開啟滴定控制閥(4)并當(dāng)接收到的來自酸堿度檢測裝置(2)的酸堿度信號表明到達滴定終點時關(guān)閉滴定控制閥(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述酸堿液自動滴定系統(tǒng)(100)還包括排廢槽 (10)，位于所述測量杯(1)的下方，并且所述測量杯(1)還具有排廢管路(13)，用于將滴定 之后的溶液排到排廢槽(10)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述酸堿液自動滴定系統(tǒng)(100)還包括電磁閥 (8)，該電磁閥(8)設(shè)置在排廢管路(13)中，并且該電磁閥(8)具有控制端，該控制端與所 述控制器(5)電連接，當(dāng)所述控制器(5)關(guān)閉滴定控制閥⑷之后，控制器(5)開啟該電磁 閥(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述酸堿液滴定系統(tǒng)(100)還包括從測量杯(1) 底部插入的虹吸管(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述虹吸管(7)位于測量杯(1)內(nèi)的管口高于測 量杯⑴底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述酸堿液滴定系統(tǒng)(100)還包括位于測量杯 (1)內(nèi)底部的攪拌裝置(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述酸堿度檢測裝置(2)為酸度計電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述酸液滴定杯(3)包括滴定杯杯體(20)、加藥 管路(22)、滴定管路(12)和恒定液位控制部，所述滴定杯杯體(20)具有加藥口(21)，滴定 管路(12)連接到滴定杯杯體(20)下方，所述恒定液位控制部包括位于加藥口(21)內(nèi)的通 管(23)和位于滴定杯杯體(20)內(nèi)部的浮子閥(24)，所述加藥管路(22)插入所述通管(23) 的一端，所述通管(23)位于滴定杯杯體(20)內(nèi)部的另一端的開口形狀與浮子閥(24)配合 以使得所述通管(23)的該端的開口能夠被浮子閥(24)封閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述浮子閥(24)為針形浮子閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述浮子閥(24)包括浮子(25)、限位環(huán)(26) 和重力平衡塊(27)，限位環(huán)(26)與所述通管(23)位于滴定杯杯體(20)內(nèi)的一端連接，浮 子(25) —端為圓錐形，另一端穿過所述限位環(huán)(26)連接到所述重力平衡塊(27)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)控制器(5)開啟滴定控制閥(4)時還同時計 時，并當(dāng)關(guān)閉滴定控制閥(4)時停止計時，控制器(5)根據(jù)所計時間來計算滴入的酸堿液 量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種酸堿液自動滴定系統(tǒng)，所述酸堿液自動滴定系統(tǒng)包括測量杯(1)，用于盛裝待測溶液；酸堿度檢測裝置(2)，放置在所述測量杯(1)中以檢測待測溶液的酸堿度，并具有信號輸出端以輸出代表檢測到的酸堿度的酸堿度信號；酸堿液滴定杯(3)，具有滴定管路(12)，用于向測量杯(1)中滴定酸堿液；滴定控制閥(4)，連接在滴定管路(12)上，并具有控制端；控制器(5)，與酸堿度檢測裝置(2)的信號輸出端和滴定控制閥(4)的控制端電連接，用于開啟滴定控制閥(4)并當(dāng)接收到的來自酸堿度檢測裝置(2)的酸堿度信號表明到達滴定終點時關(guān)閉滴定控制閥(4)。本發(fā)明實現(xiàn)了酸堿液自動滴定，大大節(jié)省了人力。
文檔編號G01N35/10GK101975865SQ201010508698
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者張廣文 申請人:中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責(zé)任公司;神華國華(北京)電力研究院有限公司;東北電力大學(xué)