一种自动滴定法化学分析系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自动滴定法化学分析系统，包括筒状加热装置、操作台、机器人、控制系统、滴定装置，控制系统用以控制机器人、滴定装置、筒状加热装置，机器人固定在操作台，还包括盘式加热装置、加热仓，控制系统控制加热仓、盘式加热装置，若干盘式加热装置和/或筒状加热装置固定在操作台，加热仓固定在操作台一侧。优点是：适用于多种滴定分析场合，也可适用于其他分析检测场合；采用机器人作为滴定分析的“操作者”，使检验分析大部分工作替代了人工操作，加上智能控制系统配合，实现了自动检验分析。

【技术实现步骤摘要】
一种自动滴定法化学分析系统
本技术属于化学分析领域，尤其涉及一种自动滴定法化学分析系统。
技术介绍
滴定分析法是化学分析法中的重要分析法之一。将一种已知其准确浓度沟试剂溶液(称为标准溶液)，滴加到被测物质的溶液中，直到化学反应完全时为止，然后根据所用试剂浓度和体积可以求得被测组分的含量，这种分析方法称为滴定分析法(或称容量分法)。滴定分析法，广泛用于冶金、矿山、化工、石油、食品、染料等领域。滴定分析法中，根据标准溶液与测物质间所发生的化学反应类型不同，滴定分析法可分为四大类：酸碱滴定法，又称中和法；沉淀滴定法，是利用沉淀反应进行滴定的方法；配位滴定法，是利用配位反应进行滴定的方法；氧化还原滴定法，是利用氧化还原反应进行滴定的方法。此外，也有将滴定法具体分为，络合滴定法、亚铁滴定法、电位滴定法、电流滴定法、计算滴定法、EDTA络合滴定法、萃取滴定法和催化滴定法等。滴定分析法的滴定方式，又分直接滴定法、反滴定法、置换滴定法和间接滴定法。目前，滴定分析法应用极为广泛，滴定分析法在操作中，还需要精密滴定、搅拌或摇匀、加热及检测等技术配合。传统的某些滴定分析，是采用常规的人工去加料、滴定加药、摇晃和加热蒸发，这些环节，易产生挥发性有毒或高温气体，检验分析时间长，对检验人员健康有影响。检验人员在这种条件下长时间工作，特别是连续检验分析多种样品，会影响检验(化验)检测和分析的精准性。当前，现代电子信息技术飞快发展，给检验(化验)分析，带来了更新的机遇，特别是机器人技术的成熟，给检验(化验)分析带来了自动化的可能，可以减轻检验工作人员的劳动强度，改善工作环境，提高检验(化验)分析的精准度。现有技术中，申请号：201710085021.1，公开了一种机器人自动检验分析系统及使用方法，其提供了可实现机器人滴定的方式，在使用过程中发现，试管加热过程中，烟气较大，无法做到准确的观测；同时，加热部分仅能加热试管，而对于其他化学器皿，尤其是锥形杯等底部为平面的器皿无能为力，而且滴定装置结构不够合理，对于腐蚀性强的药品无法实现长时间滴定需求，经常出现滴定装置损坏的现象。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种自动滴定法化学分析系统，适合各种器皿检验(化验)，提高加热效果，减轻检验(化验)分析工作人员的劳动强度和改善工作环境。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种自动滴定法化学分析系统，包括筒状加热装置、操作台、机器人、控制系统、滴定装置，控制系统用以控制机器人、滴定装置、筒状加热装置，机器人固定在操作台，还包括盘式加热装置、加热仓，控制系统控制加热仓、盘式加热装置，若干盘式加热装置和/或筒状加热装置固定在操作台，加热仓固定在操作台一侧；所述的盘式加热装置包括加热盘、插座、温度传感器、加热线，加热盘与插座插接，温度传感器、加热线盘绕在加热盘内，用以为器皿加热；所述的加热盘包括传感器插针、陶瓷盘、加热线插针，温度传感器设置在陶瓷盘内，传感器插针与温度传感器相连接，传感器插针伸出陶瓷盘底部，加热线插针与加热线连接，加热线插针伸出陶瓷盘底部；所述的插座包括底板、传感器插孔座、电源插孔座，传感器插孔座与电源插孔座固定在底板上，传感器插孔座内设有与传感器插针相匹配的传感器插孔；电源插孔座内设有与加热线插针相匹配的电源插孔；传感器插孔、电源插孔通过引线与外部电源连接；所述的加热仓包括气缸、仓罩、集气管，仓罩顶部与集气管连接，仓罩与操作台活动铰接，气缸固定在操作台上，气缸输出端通过传动件与仓罩连接，气缸带动仓罩开合。所述的滴定装置包括支撑板、储液瓶、进液管、出液管、蠕动泵，若干储液瓶、若干蠕动泵通过支撑板固定，储液瓶通过进液管与蠕动泵进口连接；蠕动泵出口与出液管连接，蠕动泵通过电机控制。所述的筒状加热装置包括陶瓷加热筒、测温热电偶、紧固件、外壳、导套、支撑软胶筒，外壳顶部与操作台台面连接，导套固定在操作台台面，导套与陶瓷加热筒同轴，并设置在陶瓷加热筒上方，陶瓷加热筒设置在外壳内，陶瓷加热筒内设有加热线，加热线由陶瓷加热筒底部引出加热引线，加热引线伸出外壳外部，用于为加热线供电；陶瓷加热筒底部设有支撑软胶筒，用以支撑加热器皿的底部，支撑软胶筒内设有测温热电偶，测温热电偶通过紧固件与陶瓷加热筒底部固定连接，测温热电偶的电源引线引出外壳；所述的导套内边沿倒角。所述的盘式加热装置与筒状加热装置成梯形布置在操作台一侧。所述的陶瓷盘顶部内沿倒角。所述的控制系统包括嵌入式微电脑、滴定单元、加热单元、加热仓控制单元、电机、气泵，嵌入式微电脑与滴定单元、加热单元、加热仓控制单元连接，加热仓控制单位包括设置在仓罩两侧的位置传感器，气缸驱动装置，嵌入式微电脑通过RS-485接口与气泵控制器连接，嵌入式微电脑通过气泵控制器驱动电机，电机为气泵提供动力，气泵为机器人的抓取、加热仓的气缸提供动力。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)本系统可以适用于多种滴定分析场合，也可适用于其他分析检测场合；采用机器人作为滴定分析的“操作者”，使检验(化验)分析大部分工作替代了人工操作，加上智能控制系统配合，实现了自动检验(化验)分析；采用了多组精密蠕动泵，在智能控制系统配合下，自动提供多种原料药的精确滴定的功能，其蠕动泵在滴够量后，能自动反转,保证泵中量不滴到设备上，可提高自动检验(化验)分析的水平；采用多工位加热器，在智能控制系统的配合下，定温、定时加热，可大大减轻检验(化验)分析工作人员的劳动强度和改善工作环境；本系统采用了带WiFi的监控器，可方便地实现远程监视和操作，这对于长时间的检验(化验)分析的工作人员，大有好处；2)本系统采用机器人抓取试管、锥形杯等进行自动摇匀，可替代搅拌；3)本系统采用密闭环境滴定分析检测，不会将反应气体外泄，不会污染检测环境，可确保操作人员的安全。4)加热装置采用筒状加热装置和盘式加热装置，可适应不同化学器皿要求，提高本系统的适应性。5)采用加热仓以提高加热期间整个设备的清洁，方便操作人员观察，同时也避免本系统其它装置腐蚀，仓罩的设置可便于有害物质的收集。6)盘式加热装置的插拔分体式结构，可在不加热时作为盛放装置，也方便检修维护。附图说明图1是盘式加热装置的加热盘结构示意图。图2是盘式加热装置的插座结构示意图。图3是盘式加热装置的结构示意图。图4是筒状加热装置的结构示意图。图5是加热单元布置图。图6是控制系统原理图。图7是加热仓单元控制原理图。图8是加热仓单元结构示意图。图9是加热单元多路温控器原理图。图10是滴定单元主视图。图11是滴定单元侧视图。图12是锥形杯放置座布位图。图13是锥形杯放置座结构示意图。图14是机器人摇匀图。图15是嵌入式微电脑MCU和LTE电路图。图16是LEC显示屏、LTE地址编码开关电络图。图17是嵌入式微电脑MCU供电电源电路图。图中：1-锥形杯2-加热盘3-插座4-加热单元5-控制系统6-锥形杯放置座7-筒状加热装置8-试管9-机器人；21-温度传感器22-传感器右插针23-传感器左插针24-加热线右插针25-加热线左插针26-陶瓷盘27-加热线31-底板32-电源左引线33-电源右引线34-电源插孔座35-电源右插孔36-电源左插孔37-传感器右插孔38-传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动滴定法化学分析系统，包括筒状加热装置、操作台、机器人、控制系统、滴定装置，控制系统用以控制机器人、滴定装置、筒状加热装置，机器人固定在操作台，其特征在于，还包括盘式加热装置、加热仓，控制系统控制加热仓、盘式加热装置，若干盘式加热装置和/或筒状加热装置固定在操作台，加热仓固定在操作台一侧；所述的盘式加热装置包括加热盘、插座、温度传感器、加热线，加热盘与插座插接，温度传感器、加热线盘绕在加热盘内，用以为器皿加热；所述的加热盘包括传感器插针、陶瓷盘、加热线插针，温度传感器设置在陶瓷盘内，传感器插针与温度传感器相连接，传感器插针伸出陶瓷盘底部，加热线插针与加热线连接，加热线插针伸出陶瓷盘底部；所述的插座包括底板、传感器插孔座、电源插孔座，传感器插孔座与电源插孔座固定在底板上，传感器插孔座内设有与传感器插针相匹配的传感器插孔；电源插孔座内设有与加热线插针相匹配的电源插孔；传感器插孔、电源插孔通过引线与外部电源连接；所述的加热仓包括气缸、仓罩、集气管，仓罩顶部与集气管连接，仓罩与操作台活动铰接，气缸固定在操作台上，气缸输出端通过传动件与仓罩连接，气缸带动仓罩开合。

【技术特征摘要】
1.一种自动滴定法化学分析系统，包括筒状加热装置、操作台、机器人、控制系统、滴定装置，控制系统用以控制机器人、滴定装置、筒状加热装置，机器人固定在操作台，其特征在于，还包括盘式加热装置、加热仓，控制系统控制加热仓、盘式加热装置，若干盘式加热装置和/或筒状加热装置固定在操作台，加热仓固定在操作台一侧；所述的盘式加热装置包括加热盘、插座、温度传感器、加热线，加热盘与插座插接，温度传感器、加热线盘绕在加热盘内，用以为器皿加热；所述的加热盘包括传感器插针、陶瓷盘、加热线插针，温度传感器设置在陶瓷盘内，传感器插针与温度传感器相连接，传感器插针伸出陶瓷盘底部，加热线插针与加热线连接，加热线插针伸出陶瓷盘底部；所述的插座包括底板、传感器插孔座、电源插孔座，传感器插孔座与电源插孔座固定在底板上，传感器插孔座内设有与传感器插针相匹配的传感器插孔；电源插孔座内设有与加热线插针相匹配的电源插孔；传感器插孔、电源插孔通过引线与外部电源连接；所述的加热仓包括气缸、仓罩、集气管，仓罩顶部与集气管连接，仓罩与操作台活动铰接，气缸固定在操作台上，气缸输出端通过传动件与仓罩连接，气缸带动仓罩开合。2.根据权利要求1所述的一种自动滴定法化学分析系统，其特征在于，所述的滴定装置包括支撑板、储液瓶、进液管、出液管、蠕动泵，若干储液瓶、若干蠕动泵通过支撑板固定，储液瓶通过进液管与蠕动泵进口连接；蠕动泵出口与出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梓任，
申请(专利权)人：王梓任，
类型：新型
国别省市：辽宁,21