液體計量加液器的製作方法
2023-05-25 23:28:31
專利名稱：液體計量加液器的製作方法
技術領域：
本發明涉及液體計量裝置技術領域，尤其涉及一種液體計量加液器。
背景技術：
在試驗過程中，液體計量的精準度對試驗結果的準確性存在至關重要的影響。因此，如何在試驗中對所用液體進行精確計量，是長期困擾科研工作者的一個問題。目前，在試驗過程中，對液體的加注主要採用滴管來進行。為了便於觀察加注液體的容量，則滴管多由玻璃材質製得。其包括一個管體，在管體的一端設置收口結構，此收口結構便於控制出液量，在管體的另一端安裝有一個橡膠帽。使用時，擠壓橡膠帽，使其內部的空氣排出，在鬆開橡膠帽時，橡膠帽回彈復位，使得管體內形成負壓，在大氣壓的作用下， 液體進入到管體內。在需要加注所吸取的液體時，擠壓橡膠帽，液體便從管體內流出，由於在擠壓橡膠帽時，很難控制出液量，因此無法保證實驗結果的準確性。
發明內容
本發明提供一種液體計量加液器，以解決現有技術中採用滴管進行液體加注，無法精確控制液體加注量，導致實驗結果不準確、甚至無法達到實驗目的的問題。本發明提供的一種液體計量加液器，包括筒狀量具和驅動單元，所述筒狀量具內對應滑動塞裝有步進盤，且在所述筒狀量具的底部設置有出液口，所述步進盤與所述筒狀量具止旋配合，所述驅動單元與所述步進盤之間設置有驅動所述步進盤沿所述筒狀量具軸線滑動的絲杆傳動單元，所述絲杆傳動單元與所述驅動單元傳動配合。如上所述的液體計量加液器，其中，所述驅動單元包括步進電機和單片機控制系統，所述單片機控制系統包括單片機，所述單片機的控制信號輸出端與所述步進電機的控制信號輸入端電連接。如上所述的液體計量加液器，其中，所述筒狀量具的內壁面與所述步進盤的外周面之間設置有相互配合的固定稜和滑槽，所述固定稜的長度方向與所述筒狀量具的軸向一致。如上所述的液體計量加液器，其中，所述絲杆傳動單元包括設置於所述步進盤上的螺紋孔，所述螺紋孔內螺接有驅動絲杆，所述驅動絲杆與所述驅動單元傳動配合，所述驅動絲杆的軸向與所述筒狀量具的軸向一致。如上所述的液體計量加液器，其中，所述絲杆傳動單元包括固定設置於所述步進盤上的驅動絲杆，所述驅動絲杆上螺接有驅動螺母，所述驅動螺母與所述驅動單元傳動配合，所述驅動絲杆的軸向與所述筒狀量具的軸向一致。如上所述的液體計量加液器，其中，所述驅動絲杆位於所述筒狀量具外側的一端固定連接有加液齒輪，所述驅動單元中的步進電機的動力輸出軸上固定安裝有步進齒輪， 所述加液齒輪與所述步進齒輪嚙合。 如上所述的液體計量加液器，其中，所述驅動螺母上設置有加液齒輪，所述驅動單元中的步進電機的動力輸出軸上固定安裝有步進齒輪，所述加液齒輪與所述步進齒輪齧
I=I O如上所述的液體計量加液器，其中，所述固定稜一體化設置於所述筒狀量具的內壁面上，所述滑槽設置於所述步進盤的外周面上。如上所述的液體計量加液器，其中，所述固定稜一體化設置於所述步進盤的外周面上，所述滑槽設置於所述筒狀量具的內壁面上。如上所述的液體計量加液器，其中，所述出液口上連接有出液管，所述出液管上設
置有閥門。本發明提供的液體計量加液器中，驅動單元通過絲杆傳動單元驅動步進盤在筒狀量具內滑動，在步進盤向筒狀量具底部滑動時，會將液體從出液口擠出。由於驅動單元可以精確的控制絲杆傳動單元的轉動，而絲杆傳動單元的轉動又轉化為步進盤的平動，在精確控制絲杆傳動單元的同時，也就是精確的控制了步進盤的平動，通過精確控制步進盤的平移量，就可以精確的控制液體的擠出量，因而達到了在實驗中精確加注液體的目的，保證了實驗的準確性，達到了實驗的要求，而且使用比較方便。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的-施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中圖1為本發明液體計量加液器的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖。
-部分，與本發明的實
附圖標記
1-筒狀量具；2-固定稜； 4-單片機控制系5-連接線； 統；
7-步進齒輪； 10-出液管；
8-加液齒輪 11-閥門。
3-步進盤； 6-步進電機
9-驅動絲杆；
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。如圖1、2所示，本發明液體計量加液器的實施例，包括一個筒狀量具1和驅動單元，筒狀量具1內對應滑動塞裝有步進盤3，且在所述筒狀量具1的底部設置有出液口，步進盤3與筒狀量具1止旋配合，驅動單元與步進盤3之間設置有驅動步進盤3沿筒狀量具 1軸線滑動的絲杆傳動單元，絲杆傳動單元與驅動單元傳動配合。具體來說，所述的筒狀量具1是一個橫截面(垂直於筒狀量具軸向的方向為橫向) 為圓形的筒，但不僅僅限於圓形，方形、橢圓形等形狀均可以，為了方便觀測加注溶液的容量，可以在筒狀量具1的外周面上設置刻度線。在筒狀量具1中空的空腔內安裝有一個與筒狀量具1的內壁面相接觸的步進盤3，步進盤3與筒狀量具1的內壁面相接觸，以達到密封的效果，防止容納於步進盤3與筒狀量具1底面之間的溶液從內壁面與步進盤3接觸處漏出，在液體不能從上述接觸處漏出的情況下，有利於提高加注液體容量的精確性。同時， 步進盤3用於在筒狀量具1內的空腔中進行上下的滑動來擠出相應容量的液體。在筒狀量具1的橫截面為圓形時，為了使步進盤3隻能在筒狀量具1內進行平動， 而不能產生轉動，特別在筒狀量具的內壁面上設置了 8條(不僅僅限於8條)固定稜2，固定稜2與筒狀量具1為一體結構，且固定稜2的長度方向與筒狀量具1的軸向一致。在步進盤3的外周面上設置有與固定稜2對應配合的滑槽。固定稜2與滑槽相互配合一方面起到了止旋的作用，另一方面也起到了導向的作用。另外，滑槽也可以設置在筒狀量具的內壁面上，而固定稜一體設置在步進盤上，這種互換在止旋及導向效果上是一致的。當然了，在筒狀量具的橫截面不為圓形時，就可以不用設置相互配合的固定稜和滑槽。用於驅動步進盤3在筒狀量具1內滑動的絲杆傳動單元包括設置在步進盤上的螺紋孔，螺紋孔與步進盤3同軸設置，當然，螺紋孔與步進盤3也可以是偏心設置。由於，它們在同軸設置時，步進盤3幾乎不受側向力，其與筒狀量具1之間的磨損小，有利於提高使用壽命，同時也有利於提高步進盤3滑動的平順性。在螺紋孔內對應螺接一根驅動絲杆9。驅動絲杆9的上端，即外露於筒狀量具1的一端可以直接與驅動單元連接來傳遞驅動單元的動力，來驅動步進盤3滑動，也可以通過齒輪結構來傳遞驅動單元的動力。在該實施例中， 採用了齒輪來傳遞動力，在驅動絲杆9的上端固定安裝了一個加液齒輪8，在驅動單元的步進電機6的動力輸出軸上固定安裝了一個步進齒輪7，加液齒輪8與步進齒輪7相互嚙合。作為一個替代方案，絲杆傳動單元也可以包括一個與步進盤固定連接的驅動絲杆，驅動絲杆的軸向與筒狀量具的軸向一致。在驅動絲槓上螺接一個螺母，該螺母與驅動單元連接來傳遞動力。此時，螺母上固定連接一個加液齒輪，此加液齒輪與固定安裝在驅動單元的步進電機的動力輸出軸上的步進齒輪相互嚙合。其中，上述的驅動單元包括一個步進電機6和單片機控制系統4，單片機控制系統 4中的單片機的控制信號輸出端與步進電機6的控制信號輸入端之間通過連接線5電連接。 由於，採用單片機控制系統來對步進電機6的轉動實施控制屬於現有技術，這裡不對其進行贅述。還有，為了方便將加注的液體輸送到所需的容器內，在筒狀量具1底部的出液口上連接了一個出液管10，在出液管上安裝了一個閥門11。該液體計量加液器在使用時，可以直接向單片機控制系統輸入所需液體的體積參數，該單片機控制系統將液體的體積參數計算獲得步進電機所需轉動的圈數，並輸出相應的控制信號來控制步進電機轉動。此處根據體積參數來計算步進電機的轉動圈數，主要是由絲槓的螺距、筒狀量具的橫截面積及齒輪的傳動比決定的。為了簡化計算，這裡設定加液齒輪與步進齒輪的傳動比為1 1，則，排出的液體體積=驅動絲杆運動距離X筒狀量具的橫截面積；驅動絲杆運動距離=(步進盤的轉動度數X螺距)/360。由上可以看出，在筒狀量具一定的情況下，很容易得出在所需體積的液體時，步進要轉動的圈數。通過上述方式，步進電機精確的轉動，並帶動驅動絲杆進行精確的轉動，通過螺紋配合，驅動絲槓的轉動轉化為了步進盤的平動，步進盤向下運動，將步進盤與筒狀量具底面之間所需容量的液體通過出液管排出。由於步進盤的滑動是受步進電機精確控制的，則其輸出的液體的體積也勢必是精確的，在加注液體體積精確的情況下，勢必提高了實驗的準確性。 最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種液體計量加液器，其特徵在於，包括筒狀量具和驅動單元，所述筒狀量具內對應滑動塞裝有步進盤，且在所述筒狀量具的底部設置有出液口，所述步進盤與所述筒狀量具止旋配合，所述驅動單元與所述步進盤之間設置有驅動所述步進盤沿所述筒狀量具軸線滑動的絲杆傳動單元，所述絲杆傳動單元與所述驅動單元傳動配合。
2.根據權利要求1所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述驅動單元包括步進電機和單片機控制系統，所述單片機控制系統包括單片機，所述單片機的控制信號輸出端與所述步進電機的控制信號輸入端電連接。
3.根據權利要求1所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述筒狀量具的內壁面與所述步進盤的外周面之間設置有相互配合的固定稜和滑槽，所述固定稜的長度方向與所述筒狀量具的軸向一致。
4.根據權利要求1所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述絲杆傳動單元包括設置於所述步進盤上的螺紋孔，所述螺紋孔內螺接有驅動絲杆，所述驅動絲杆與所述驅動單元傳動配合，所述驅動絲杆的軸向與所述筒狀量具的軸向一致。
5.根據權利要求1所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述絲杆傳動單元包括固定設置於所述步進盤上的驅動絲杆，所述驅動絲杆上螺接有驅動螺母，所述驅動螺母與所述驅動單元傳動配合，所述驅動絲杆的軸向與所述筒狀量具的軸向一致。
6.根據權利要求4所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述驅動絲杆位於所述筒狀量具外側的一端固定連接有加液齒輪，所述驅動單元中的步進電機的動力輸出軸上固定安裝有步進齒輪，所述加液齒輪與所述步進齒輪嚙合。
7.根據權利要求5所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述驅動螺母上設置有加液齒輪，所述驅動單元中的步進電機的動力輸出軸上固定安裝有步進齒輪，所述加液齒輪與所述步進齒輪嚙合。
8.根據權利要求3所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述固定稜一體化設置於所述筒狀量具的內壁面上，所述滑槽設置於所述步進盤的外周面上。
9.根據權利要求3所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述固定稜一體化設置於所述步進盤的外周面上，所述滑槽設置於所述筒狀量具的內壁面上。
10.根據權利要求1-9任一所述的液體計量加液器，其特徵在於，所述出液口上連接有出液管，所述出液管上設置有閥門。
全文摘要
本發明提供一種液體計量加液器，包括筒狀量具和驅動單元，筒狀量具內對應滑動塞裝有步進盤，在所述筒狀量具的底部設置有出液口，步進盤與筒狀量具止旋配合，驅動單元與步進盤之間設置有驅動步進盤沿筒狀量具軸線滑動的絲杆傳動單元，絲杆傳動單元與驅動單元傳動配合。該液體計量加液器，驅動單元通過絲杆傳動單元驅動步進盤在筒狀量具滑動，將液體從出液口擠出。由於驅動單元可以精確的控制絲杆傳動單元的轉動，而絲杆傳動單元的轉動又轉化為步進盤的平動，在精確控制絲杆傳動單元的同時，也就精確的控制了步進盤的平動，通過精確控制步進盤的平移量，就可以精確的控制液體的擠出量，因而達到了精確加注液體的目的，保證了實驗的準確性。
文檔編號B01J4/02GK102247780SQ20111009194
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者白鴻 申請人:北車蘭州機車有限公司