微型計算器直讀式鋼鐵碳硫自動分析儀的製作方法

2023-05-05 03:32:36

專利名稱:微型計算器直讀式鋼鐵碳硫自動分析儀的製作方法
本發明屬於成分測定方法。
本人於1972年～1974年製成一臺數字顯示自動定碳定硫儀，其成果在內部學術期刊「徐州機械」上發表(「徐州機械」1975年2期40頁)。於1975年3～4月份，在江蘇省理化年會上對該儀器作了介紹。
該儀器方法原理為圖1中 1，為醫用注射器。用來代替常規滴定管。注射器針筒的體積為πD2L/4，由於πD2/4為一常數，如果改變L，即改變活塞移動的長度(L)和輸出(或輸入)標準溶液的體積(毫升)成比例ml∞L測量活塞移動的長度在電學上比較困難。因此，採用齒輪、螺杆螺母、活塞傳動系統，用測量齒輪轉數n，間接的求出溶液的毫升數。
ml∞L∞n這樣既解決針筒的往返運動，又解決了溶液體積的測量問題。
為了測定齒輪轉數n，在傳動齒輪上按裝一個光電盤，當齒輪轉動時，帶動光電盤，光線繼續的通過光電盤，形成一個個正弦脈衝，將此脈衝進行整形、放大，交給記數與顯示電路，對脈衝個數進行累計。
分析結果的計算稱含量相近標鋼，得出測碳(硫)時的顯示數n標。然後做試樣，得出試樣測碳(硫)的顯示數n試。設標樣含量為C%標，則試樣的含量C%試為C%試＝ (C%標)/(n標) ×n試從上述可知，該方法顯示的是齒輪轉數，而非真正的百分含量，真正的百分含量還得根據顯示數n，再通過上面公式進行計算才能得到。這是該方法的缺點。
在國外，日本「分析化學」雜誌(1974年第23卷1號1382頁)，發表了「鐵鋼中硫自動定量裝置的試作」。該方法與上述方法類似。
1980年福建永安汽車修造廠等，製成一臺「數字直讀式碳硫分析儀」(「分析化學」1980年2期157頁)。該儀器用分元件組成可調頻脈衝源方法。該儀器不夠穩定，分析精度不高。
本發明的任務是提出一個更簡便、與現有技術相比分析精度高、可靠、成本低，使用範圍更廣的方法。
本發明的主要特徵是由齒輪機構和可直接列印數據的微型計算器組成含量直讀系統，輸入計算器的開關量由導電和絕緣材料組成的雙層齒輪及靠輪提供。
本發明特徵由

參見1齒輪9、靠輪10皆為雙層輪，根據圖1各齒輪所標數據組成齒輪轉動系列，絲杆5旋轉一周，在齒輪9、10兩軸間提供581個開關量，並可算出1個開關量相當於1微升。
把計算器
鍵下面的二條導線引出機外，分別接在齒輪9、10兩軸上。
分析結果計算稱含量相近標鋼，得出測碳(硫)消耗標準溶液微升數，求出滴定度T(C%/微升)。
把T數值存入計算器。然後做試樣，計算器中顯示的數據即為碳(硫)的百分含量。
例做標樣求得滴定度T為0.00215＜%/毫升。
按
清零按
做試樣後，計算器顯示1 · 3 7 5即含碳量為1.375C%。
按
列印出1.375按
清零。T值0.00215仍保存在計算器中做下一個試樣。
操作簡便、可靠、精度高、提高了分析速度，比現有技術進了一大步。
輸入計算器的開關量由導電和絕緣材料組成的雙層齒輪提供。
圖1齒輪10上層的3齒120°均布，齒輪旋轉時，輪10的3個齒，斷續的和輪9的齒輪碰觸。碰觸一次，提供一個開關量。即相當於1微升。
注射器針筒用鈦合金做成。
現有技術是用玻璃製成，缺點是長期使用，玻璃很易腐蝕，增加活塞和針筒間的摩擦力，嚴重時活塞被卡死，使儀器部件損壞。用鈦合金做針筒，聚四氟乙烯做活塞，因兩種材料都耐化學腐蝕，因此很好的解決了現有技術在這方面的困難。
用一個三通閥門和一個波段開關的組合件，來達到可逆電機的轉動方向與三通閥門的狀態準確的同步進行。
如圖2。
從圖2可看出波段開關狀態1 電機正轉 a、c、d接通 滴定狀態。
波段開關狀態2 電機反轉 b、c、d接通 補液狀態。
現有技術三通閥多為電磁閥、玻璃閥、塑料閥。電磁閥需一套較複雜的供電線路，電磁閥內的塑料管要求在長期的化學腐蝕情況下保持良好的彈性，由於材質問題達不到上述要求，因此塑料管要經常更換，維修麻煩。
玻璃閥易碎，易腐蝕或被化學沉澱沾汙，使密閉不嚴，造成分析誤差。
塑料閥也因內部的泡沫塑料容易失去彈性而密封不嚴，也會造成分析誤差。
本發明用鈦合金、聚四氟乙烯做成三通閥，並和電機開關組成一個組合件，很好的克服了現有技術長期存在的技術上的難題。
在玻璃吸收器的輸入口處，裝有一單向閥(圖1中19單向閥結構如圖3。
現有技術沒有這一閥門，氣體通入吸收器時，被測氣體被圖1管19內壁的殘留溶液吸留，從而影響分析結果，這問題一直未很好解決。
本發明採用特製單向閥，使圖119內壁始終保持乾燥。從而避免被測氣體的吸附，保證了分析精度。
用滾珠絲杆來驅動注射器活塞的往返運動，與公知的三角齒絲杆相比，滾珠絲杆具有機械精度高，承受負荷大，長期運行不易磨損，可高可靠性的保證分析精度。
使用本發明所述方法也可以直讀被測溶液的克分子濃度，當量濃度。
使用本發明所說方法，可以用於精密定量給液方面(精度1微升)。可用於藥品、生物、醫學等方面。對於超精密科學測定和產品的更新換代具有重要的意義。
由於是精密微量滴定，所需試劑量比常規少得多，可節省大量試劑。
從以上所舉的幾例工業應用中，可看出本發明具有很大的、長期的社會效益和經濟效益。
圖1說明1.鈦合金注射器針筒內徑1.720釐米 5.滾珠絲杆(螺距0.25釐米)2.聚四氟乙烯活塞 6.齒輪 120齒3.萬向節 7.齒輪 26;96齒4.螺母 8.齒輪 12;63齒
9.齒輪 上層為導電材料 72齒 15.玻璃吸收器下層為絕緣材料 72齒 16.光電三極體10.齒輪上層為導電材料3齒均布 17.發光二極體下層為絕緣材料 12齒 18.單向閥11.主動輪 19.玻璃吸收器進氣管12.帶顯示及印表機計算器 20.波段開關13.可逆電機 21.三通閥14.貯標準溶液瓶圖2說明三通閥1.鈦合金活塞2.聚四氟乙烯閥體1、2構成三通閥 三通閥活塞和波段開關軸同軸圖3說明單向閥1、2閥體 塑料材料3、具有彈性的泡沫塑料4、塑料薄膜
權利要求
1.一種精密自動滴定器與數字顯示系統組成快速鋼鐵碳硫自動分析儀，其自動滴定部分由注射器、控制閥、螺杆螺母機構，可逆電機構成。數字顯示系統由齒輪和記數器組成。本發明的特徵是由齒輪機構和可直接列印數據的微型計算器組成含量直讀系統，輸入計算器的開關量由導電和絕緣材料組成的雙層齒輪及靠輪提供。
2.根據權利要求
1，本發明的特徵是注射器針筒由鈦合金製成。
3.根據權利要求
1，本發明的特徵是可逆電機的運轉即標液的輸入和輸出是一個由三通閥與波段開關組合件來控制的。
4.根據權利要求
1，本發明的特徵是玻璃吸收器入口處有一單向閥。
5.根據權利要求
1，本發明的特徵是由滾珠絲杆來驅動注射器活塞的往返運動。
專利摘要
一種由精密自動滴定器與數字顯示系統組成的快速鋼鐵碳硫自動測定儀，其自動滴定部分是由注射器、控制閥、螺杆螺母機構、可逆電機組成，數字顯示系統由齒輪和記數器組成。
文檔編號G01N31/16GK85102679SQ85102679
公開日1986年9月17日 申請日期1985年4月1日
發明者白志立 申請人:江蘇省鑄造熱處理研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan