一種恆溫光纖比色滴定裝置的製作方法

2023-04-30 18:55:41

專利名稱：一種恆溫光纖比色滴定裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及環境保護領域水質在線自動監測儀的比色滴定裝置，尤其涉及一種恆溫比色滴定裝置。
背景技術：
環境汙染已經成為全世界普遍關注的重大問題，特別是隨著工業經濟的發展，環境中水體的汙染更加嚴重，在線監測的任務十分艱巨。因此水質監測需要更加精確、穩定的監測儀器，以滿足現代環境監測發展的需要。目前國內外有各種滴定儀電導滴定、射頻滴定、庫倫滴定、光度滴定等，其中以光度滴定不易受複雜樣品組分的幹擾和汙染，應用範圍最寬，在國際和國內標準中被廣泛採用；比色分析也是分析化學中的重要方法之一，對於常量、微量、痕量分析均有很高的靈敏度、準確度；光度滴定和比色分析，均須在一個反應池中進行滴定或顯色反應，並由光敏元件輸出電壓信號，只是根據不同的程序進行分析、計算以 給出檢測數據，因此將此兩類分析的反應池通用化，一機兩用，既有客觀可能性，又具有技術、經濟意義。另外，由於被監測水體採用電加熱棒或油浴加熱方式，儘管升溫較快，但存在著熱場不均勻、測溫不準確等缺陷。申請號為01131529. 6，名稱為滴定、比色通用反應裝置的中國發明專利，由相對兩側分別設有入射單色光源及光敏元件的反應池構成，在其下部設有電磁攪拌器、進液口和排液口，所述的入射單色光源是經過入射光纖傳導至反應池壁一側，而所述的光敏元件是經過設在池壁相對一側的出射光纖來接受反應池中的光信號，所述反應池頂部設有帶有蒸汽出口的上蓋，其中下部還設有溫度傳感器、電控加熱器，所述的進液口與電控注液器相連接，所述的排液口與電控蠕動泵相連接。該專利只在反應池下端兩側設計有電控加熱器，不僅升溫慢，而且加熱不均勻，導致測溫不準確，顯色反應慢等缺陷。專利號為ZL200820240834.X，名稱為一種消解滴定裝置的中國實用新型專利，包括裝設於外殼內的玻璃質消解容器，所述消解容器的上部和底部分別設有進水樣口和廢液排放口，頂部接有一冷卻器，消解容器的外壁面上鍍有金屬膜加熱鍍層，金屬膜加熱鍍層的兩端分別接有導線，消解容器的下部設有磁攪拌裝置；所述消解容器兩端還設有光發射接收裝置，所述光發射接收裝置包括光發射板、光接收板和導光棒，光發射板和光接收板位於導光棒的兩端，光發射板、光接收板與消解容器瓶體之間由兩根導光棒相連；所述消解容器設有內置式鉬電阻測溫器。該實用新型專利只在消解容器的外壁的約1/3高度和底部之間鍍有金屬膜加熱鍍層，同樣存在加熱速度慢，加熱不均勻，導致測溫不準確，顯色反應慢等缺陷。
發明內容本實用新型針對現有技術中滴定比色裝置存在加熱速度慢，加熱不均勻，導致測溫不準確，顯色反應慢，以及在光路傳輸過程中受到外來電磁各種幹擾等缺陷，提供一種加熱速度快，加熱均勻，並且光纖在傳導過程中不會受到外來電磁等各種幹擾的恆溫光纖比色滴定裝置。一種恆溫光纖比色滴定裝置，包括磁力攪拌裝置、發光二極體、入射光纖、比色皿、玻璃帽、排氣孔、框架、出射光纖、硒光電池、透鏡、進出液口、溫度傳感器；所述磁力攪拌裝置安裝在所述比色皿的下部，帶有所述排氣孔的所述玻璃帽蓋在所述比色皿上，所述比色皿的底端設有所述進出液口；所述比色皿的下端兩側分別安裝所述發光二極體和所述吸光電池，所述比色皿和發光二極體之間連接入射光纖，所述吸光電池和比色皿之間依次連接有透鏡和出射光纖，其特徵在於還包括鋁塊、加熱片和導熱矽脂，所述比色皿的底端安裝有加熱片，所述比色皿的外壁包裹有所述鋁塊，兩者之間填充有所述導熱矽脂，所述鋁塊的外側設有用於放置所述加熱片的凹槽，用於固定所述加熱片的所述框架固定在所述鋁塊上；所述鋁塊的內部設計有用於盛放所述溫度傳感器的圓孔。作為優選，所述比色皿為光纖比色皿。作為優選，所述入射光纖和所述出射光纖分別有1/3部分伸入比色皿內。作為優選，所述鋁塊外側設有用於放置所述加熱片的凹槽有8個。作為優選，所述磁力攪拌裝置由電機、磁鐵座、磁鐵和磁力攪拌子組成，所述磁鐵安裝在所述磁鐵座上，所述磁鐵座安裝在所述電機的主軸上，所述磁力攪拌子置於比色皿的底部。作為優選，用於盛放所述溫度傳感器的圓孔位於所述鋁塊內部接近比色皿中部的位置。作為優選,所述發光二極體、入射光纖、出射光纖、硒光電池、透鏡的光路在一條直線上。

圖I所示為本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置主視圖圖2所示為本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置左視圖圖3所示為本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置中鋁塊的結構圖圖4所示為本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置實施實例結構示意圖
具體實施方式
圖I、圖2和圖3所示，本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置包括電機I、磁鐵座2、磁鐵3、磁力攪拌子4、發光二極體5、入射光纖6、導熱矽脂7、比色皿8、玻璃帽9、排氣孔10、鋁塊11、框架12、出射光纖13、硒光電池14、透鏡15、加熱片16、進出液口 17、溫度傳感器18 ;其中電機I、磁鐵座2、磁鐵3、磁力攪拌子4組裝成磁力攪拌裝置，磁鐵座2安裝在電機I的主軸上，磁鐵3安裝在磁鐵座2上，磁力攪拌子4置於比色皿8的底部；比色皿8為光纖比色皿，帶有排氣孔10的玻璃帽9蓋在比色皿8上，比色皿8的底端設有進出液口 17，並安裝有加熱片16，比色皿8的下端兩側分別安裝發光二極體5和吸光電池14，比色皿8和發光二極體5之間連接入射光纖6，吸光電池14和比色皿8之間依次連接有透鏡15和出射光纖13,入射光纖6和出射光纖13分別有1/3部分伸入比色皿8內；發光二極體5、入射光纖6、出射光纖13、硒光電池14、透鏡15的光路在一條直線上；比色皿8的外壁包裹有鋁塊11，兩者之間填充有導熱矽脂7，鋁塊11的外側四周設有8個凹槽，加熱片16放置在鋁塊11的凹槽內，用於固定加熱片16的框架12固定在鋁塊11上；招塊11的內部接近比色皿8的中部位置設計有用於盛放溫度傳感器18的圓孔。圖4所示為本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置實施實例結構示意圖，包括計量管19、液位檢測器20、蠕動泵21、多位閥22、水樣、高錳酸鉀、硫酸、草酸鈉。其中水樣、高錳酸鉀、硫酸、草酸鈉分別跟多位閥22的分配端ロ相連接，計量管19的下端與多位閥22的公共端ロ相連接，蠕動泵21通過一管路與計量管19的上端相連接，液位檢測器20安裝在計量管19的上端，多位閥22的ー個分配端ロ與進出液ロ 17相連接，使用恆溫光纖比色滴定裝置檢測物質的方法，包括以下步驟a.通過多位閥22、蠕動泵21、計量管19分別將一定體積的水樣、硫酸和高錳酸鉀推入比色皿8內，啟動磁力攪拌裝置開始攪拌，加熱升溫至99°C，進行恆溫消解，消解過程中液體不沸騰； b.消解完畢，降溫至80°C，停止攪拌；c.通過多位閥22、蠕動泵21、計量管19將一定體積的草酸鈉推入比色皿8內，開始攪拌，並恆溫加熱至75°C ；d.通過多位閥22、蠕動泵21、將一定體積的高錳酸鉀吸入計量管19中，然後蠕動泵21控制計量管19，向比色皿8中滴入高錳酸鉀，加熱至恆溫75°C，使草酸鈉和高錳酸鉀充分反應；e.發光二極體5發射光線穿過混合溶液，被硒光電池14接收，判定硒光電池14接收到的測量光信號是否達到設定值，即是否達到滴定終點，判定結果如果達到滴定終點，則進入下一歩，若未達到滴定終點，則回到步驟d，重複若干次，蠕動泵21控制計量管19向比色皿8中滴入等體積的高錳酸鉀，直到判定結果為是，即硒光電池14接收到的光信號達到設定值；f.降溫至50°C，停止攪拌，記錄滴定時間，通過內部公式計算出被測物質的值。本實用新型恆溫光纖比色滴定裝置具有以下優點I.本實用新型裝置在比色皿的四周，即在比色皿的外壁及底端都安裝了加熱片，該設計方式實現了被測物質的均勻加熱和恆溫消解。2.本實用新型裝置在傳統技術的基礎上增加了鋁塊和導熱矽脂，不僅實現了被測物質的均勻加熱，而且比色皿升溫速度快，提高了顯色速度。3.本實用新型裝置的比色皿採用光纖比色皿，並在光纖比色皿兩側連接入射光纖和出射光纖，提高了光的傳導效率。4.本實用新型裝置採用消解、滴定、比色一體化設計方案，提高了監測數據的可靠性，同時降低了監測儀器的生產成本。
權利要求1.一種恆溫光纖比色滴定裝置，包括磁力攪拌裝置、發光二極體、入射光纖、比色皿、玻璃帽、排氣孔、框架、出射光纖、硒光電池、透鏡、進出液口、溫度傳感器；所述磁力攪拌裝置安裝在所述比色皿的下部，帶有所述排氣孔的所述玻璃帽蓋在所述比色皿上，所述比色皿的底端設有所述進出液口 ；所述比色皿的下端兩側分別安裝所述發光二極體和所述吸光電池，所述比色皿和發光二極體之間連接入 射光纖，所述吸光電池和比色皿之間依次連接有透鏡和出射光纖，其特徵在於還包括鋁塊、加熱片和導熱矽脂，所述比色皿的底端安裝有加熱片，所述比色皿的外壁包裹有所述鋁塊，兩者之間填充有所述導熱矽脂，所述鋁塊的外側四周設有用於放置所述加熱片的凹槽，用於固定所述加熱片的所述框架固定在所述鋁塊上；所述鋁塊的內部設計有用於盛放所述溫度傳感器的圓孔。
2.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於所述比色皿為光纖比色皿。
3.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於所述入射光纖和所述出射光纖分別有1/3部分伸入比色皿內。
4.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於所述鋁塊外側四周設有用於放置所述加熱片的凹槽有8個。
5.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於所述磁力攪拌裝置由電機、磁鐵座、磁鐵和磁力攪拌子組成，所述磁鐵安裝在所述磁鐵座上，所述磁鐵座安裝在所述電機的主軸上，所述磁力攪拌子置於比色皿的底部。
6.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於用於盛放所述溫度傳感器的圓孔位於所述鋁塊內部接近比色皿中部的位置。
7.根據權利要求I所述的恆溫光纖比色滴定裝置，其特徵在於所述發光二極體、入射光纖、出射光纖、硒光電池、透鏡的光路在一條直線上。
專利摘要一種恆溫光纖比色滴定裝置，包括磁力攪拌裝置、發光二極體、入射光纖、導熱矽脂、比色皿、玻璃帽、排氣孔、鋁塊、出射光纖、硒光電池、透鏡、加熱片、進出液口、溫度傳感器；磁力攪拌裝置安裝在比色皿的下部，帶有排氣孔的玻璃帽蓋在比色皿上；比色皿的底端設有進出液口，並安裝有加熱片；比色皿兩側分別安裝發光二極體和吸光電池，比色皿和發光二極體之間連接入射光纖，吸光電池和比色皿之間依次連接透鏡和出射光纖；比色皿的外壁包裹有鋁塊，兩者之間填充有導熱矽脂，鋁塊的外側設有用於放置加熱片的凹槽，內部設計有用於盛放溫度傳感器的圓孔；本實用新型提供一種加熱速度快，加熱均勻，適於在線監測的恆溫光纖比色滴定裝置。
文檔編號G01N21/79GK202548057SQ201120500220
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者劉宇兵, 官宏祥, 張賀, 石平, 羅燕, 趙豔梅 申請人:廣州市怡文環境科技股份有限公司