一种基于3D打印技术的色度计制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于3D打印技术的色度计，包括主支架，所述主支架包括底座以及固定在底座上的水平支架以及竖直支架，所述水平支架中部设有水平槽，水平槽一端设有光源，水平槽另一端设有硅光电池，光源连接到光源开关电路，硅光电池连接到万用表，所述竖直支架中部设有竖直槽，竖直槽与水平槽连通。通过3D打印技术以及LED和硅光电池等组件搭建的色度计，不仅仅实现了实验仪器的开放式设计，而且在保证实验效果的同时，大大降低了实验仪器的成本，为中学开展比色分析实验带来便利。

A Colorimeter Based on 3D Printing Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术的色度计
本技术涉及化学定量实验领域，特别是一种基于3D打印技术的色度计。
技术介绍
用于比色分析的化学实验仪器已发展的非常成熟，例如色度计和分光光度计，但是这些仪器的价格高昂，许多中学都无力引进这些实验仪器，这就使得基于比色法的化学定量实验在中学难以开展，况且比色法作为一种重要的定量分析方法中出现在高中化学教材中，没有实验仪器，学生往往难以动手实验以真正掌握这种实验方法。即便是有这些实验仪器，其往往采用封闭式设计，这些仪器对于学生来说是一个看不见内部的黑匣子，不利于学生理解仪器的工作原理及实验原理。
技术实现思路
技术目的：本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于3D打印技术的色度计。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于3D打印技术的色度计，包括主支架，所述主支架包括底座以及固定在底座上的水平支架以及竖直支架，所述水平支架以及竖直支架相互垂直，所述水平支架内部设有水平槽，水平槽内一端设有光源，水平槽另一端设有硅光电池，光源电连接到光源开关电路，硅光电池电连接到万用表，所述竖直支架中部设有竖直槽，竖直槽与水平槽连通。本技术中，所述主支架为3D打印而成。本技术中，所述水平槽位于光源一端设有光源端盖，光源穿过光源端盖可拆卸的电连接到光源开关电路。本技术中，所述光源开关电路包括串联的电池、电源开关、电阻以及光源。本技术中，所述电阻为1kΩ定值电阻，所述光源为LED光源，所述电池为纽扣电池。本技术中，所述水平槽位于硅光电池的一端设有硅光电池端盖，硅光电池穿过硅光电池端盖可拆卸的电连接到万用表。本技术中，所述竖直槽顶部设有顶部端盖，避免外部光源影响测量结果。本技术中，所述底座为圆形，底座上设有一个以上的加强筋。加强主支架的稳定性。本技术中，所述主支架采用液态光敏树脂或者聚乳酸制成。本技术中，所述竖直槽与水平槽交汇处中心到硅光电池和光源的距离相等。有益效果：通过3D打印技术以及LED和硅光电池等组件搭建的色度计，不仅仅实现了实验仪器的开放式设计，而且在保证实验效果的同时，大大降低了实验仪器的成本，为中学开展比色分析实验带来便利。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做更进一步的具体说明，本技术的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是色度计正视图；图2是主支架结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细说明。实施例：如图1，本实施例提供了一种基于3D打印技术的色度计，包括万用表1、硅光电池端盖2、硅光电池3、底座4、、水平槽4a、竖直槽4b、顶部端盖5、光源6、电池7、电阻8、电源开关9、光源端盖10和加强筋11；主支架4包括底座4以及固定在底座上的水平支架以及竖直支架，所述水平支架中部设有水平槽4a，水平槽一端设有光源6，水平槽另一端设有硅光电池3，光源6电连接到光源开关电路，硅光电池电连接到万用表1，所述竖直支架中部设有竖直槽4b，竖直槽4b与水平槽4a连通并且相互垂直。竖直槽用于放置比色皿。主支架为3D打印而成。水平槽4a位于光源6一端设有可拆卸的光源端盖10，光源穿过光源端盖可拆卸的电连接到光源开关电路。光源开关电路包括串联的电池7、电阻8、电源开关9以及光源6。电阻为1kΩ定值电阻，所述光源为LED光源，所述电池为纽扣电池。水平槽4a位于硅光电池3的一端设有可拆卸的硅光电池端盖2，硅光电池穿过硅光电池端盖可拆卸的电连接到万用表1。竖直槽4b顶部设有顶部端盖5。底座为圆形，底座上设有一个以上的加强筋11。主支架采用液态光敏树脂或者聚乳酸制成。竖直槽4b与水平槽4a交汇处中心到硅光电池3和光源6的距离相等。具体的，硅光电池置于左端硅光电池端盖之中，引脚穿过孔洞，利用万用表表笔将硅光电池与万用表连接，红表笔连接长引脚，黑表笔连接短引脚。LED光源置于右端LED端盖中，引脚穿过孔洞，与所述电源部件串联，电源正极接长引脚，负极接短引脚。将装有待测溶液的比色皿置于主体凹槽内，盖上顶部端盖，打开电源，并将万用表档位切换至直流电压2V，待万用表数值稳定，读数即可。进一步地，需要根据待测溶液的颜色，选择光源的颜色，例如溶液颜色为红色，则需要选择红色LED作为光源。进一步地，如果选用红色或黄色LED，则需要串联一个1kΩ定值电阻分压，保护光源。进一步地，3D打印装置需要避光，如果采用浅色材料打印，需要喷涂黑色哑光漆后处理。进一步地，为保证入射光到比色皿和透射光到硅光电池距离相等，装置两端光通道长度皆设计为30mm。进一步地，为实现整个3D打印装置平稳放置，装置底部设计了圆环式基座和加强筋。进一步地，参见图2，可以在三维建模软件中快速修改主体凹槽尺寸，以放置不同尺寸的比色皿，再打印出不同尺寸的色度计承载装置，满足实验的个性化需求。本技术提供一种基于3D打印技术的色度计，包括电源部件、发光二极管(LED)、硅光电池、万用表和能够承载发光二极管、硅光电池、比色皿的3D打印装置。所述电源部件包括3V纽扣电池、电源开关、导线、鳄鱼夹、1KΩ定值电阻。LED和硅光电池引脚分别从端盖两孔穿过，主体部分置于端盖内部；所述的3V纽扣电池依次与所述电源开关、1KΩ定值电阻、LED串联；硅光电池引脚与万用表表笔连接。进一步地，所述LED与电源部件可拆卸连接，硅光电池和万用表可拆卸连接。进一步地，若LED为红色或者黄色LED，则需要串联一个1KΩ定值电阻分压，保护光源。进一步地，万用表需要根据实验时硅光电池实际电压选用最佳档位。进一步地，为防止3D打印装置转角和过渡处应力集中，转角和过渡处采用0.5mm倒圆角处理。进一步地，3D打印装置底部设计了圆环式基座和加强筋，增强了整个装置的稳定性。进一步地，所述3D打印装置采用液态光敏树脂或者聚乳酸制成。进一步地，所述3D打印装置需要避光，若打印材料为浅色材料，需要喷涂黑色哑光漆后处理或直接采用黑色材料打印。进一步地，需要实验所用的比色皿实际尺寸设计装置主体部分凹槽的具体尺寸。进一步地，所述3D打印装置左右两光通道长度相等，均为30mm。本技术提供了一种基于3D打印技术的色度计，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的色度计，其特征在于，包括主支架(4)，所述主支架(4)包括底座以及固定在底座上的水平支架以及竖直支架，所述水平支架以及竖直支架相互垂直，所述水平支架内部设有水平槽(4a)，水平槽内一端设有光源(6)，水平槽另一端设有硅光电池(3)，光源(6)电连接到光源开关电路，硅光电池电连接到万用表(1)，所述竖直支架中部设有竖直槽(4b)，竖直槽(4b)与水平槽(4a)连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的色度计，其特征在于，包括主支架(4)，所述主支架(4)包括底座以及固定在底座上的水平支架以及竖直支架，所述水平支架以及竖直支架相互垂直，所述水平支架内部设有水平槽(4a)，水平槽内一端设有光源(6)，水平槽另一端设有硅光电池(3)，光源(6)电连接到光源开关电路，硅光电池电连接到万用表(1)，所述竖直支架中部设有竖直槽(4b)，竖直槽(4b)与水平槽(4a)连通。2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的色度计，其特征在于，所述主支架为3D打印而成。3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的色度计，其特征在于，所述水平槽(4a)位于光源(6)一端设有可拆卸的光源端盖(10)，光源穿过光源端盖可拆卸的电连接到光源开关电路。4.根据权利要求3所述的一种基于3D打印技术的色度计，其特征在于，所述光源开关电路包括串联的电池(7)、电阻(8)、电源开关(9)以及光源(6)。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：任红艳，张泽，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32