[发明专利]全自动滴定仪及其控制方法

权利要求书

1.一种全自动滴定仪，包括滴定管，所述滴定管安装在一支架上，滴定管沿长度方向设置有刻度，滴定管的下部设置有滴定开关，其特征在于，还包括：

第一驱动机构，所述第一驱动机构与滴定开关相连，以驱动滴定开关打开和关闭；

第一摄像头，所述第一摄像头用于获取滴定管内的液位图像信息；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与第一摄像头相连，以驱动第一摄像头在竖直方向上移动；

第三驱动机构，所述第三驱动机构与滴定容器相连，以驱动滴定容器移动和摇动；

第二摄像头，所述第二摄像头用于获取滴定容器内的溶液或溶液内的指示试纸的颜色图像信息；

以及控制器，所述控制器的输入端分别与第一摄像头和第二摄像头电连接，所述控制器的输出端分别与第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述滴定管为酸式滴定管，酸式滴定管的滴定开关为活塞结构，所述第一驱动机构包括第一步进电机，所述第一步进电机固定在支架上，第一步进电机的输出轴与所述活塞传动连接，以驱动活塞转动。

3.根据权利要求1所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述滴定管为碱式滴定管，碱式滴定管的滴定开关为胶管内嵌玻璃球的结构，所述第一驱动机构包括第一步进电机、挡块和压块，所述第一步进电机和挡块均固定在支架上，挡块挡在玻璃球外的胶管的一侧，第一步进电机的输出轴与所述压块的一端连接，以驱动压块转动，进而使压块与挡块配合来挤压玻璃球。

4.根据权利要求1所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述第二驱动机构包括第一丝杆、至少一根第一导向杆和第二步进电机，所述第一丝杆和第一导向杆并排且竖直地安装在支架上，所述第一摄像头与第一丝杆螺纹连接，第一摄像头与第一导向杆滑动连接，所述第二步进电机安装在支架上，第二步进电机与第一丝杆传动连接。

5.根据权利要求1所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述第三驱动机构为机械臂，所述机械臂的自由端设置有用于固定滴定容器的夹具。

6.根据权利要求5所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述机械臂包括底座、下支座、上支座、第二丝杆、至少两根第二导向杆、第三步进电机、第四步进电机、第一臂体、第二臂体和第五步进电机，所述下支座可转动地安装在底座上，所述上支座设于下支座的正上方，所述第二丝杆和第二导向杆竖直安装在下支座和上支座之间，所述第三步进电机安装在上支座上，第三步进电机的输出轴与第二丝杆传动连接，所述第四步进电机用于驱动下支座相对于底座在水平方向上转动，所述第一臂体与第二丝杆螺纹连接，第一臂体与第二导向杆滑动连接，所述第二臂体与第一臂体转动连接，所述第五步进电机用于驱动第二臂体相对于第一臂体在水平方向上转动。

7.根据权利要求6所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述第四步进电机安装在下支座上，第四步进电机的输出轴向下穿过下支座并同轴连接有第一主动轮，所述底座上连接有与转轴同轴的第一从动轮，所述第一主动轮和第一从动轮之间通过第一皮带连接；所述第五步进电机安装在第一臂体上，第五步进电机的输出轴向下穿过第一臂体并同轴连接有第二主动轮，所述第二臂体上连接有与转轴同轴的第二从动轮，所述第二主动轮和第二从动轮之间通过第二皮带连接。

8.根据权利要求5所述的全自动滴定仪，其特征在于：所述第二摄像头安装在所述机械臂靠近其自由端的下方。

9.根据权利要求1-8任一项所述的全自动滴定仪，其特征在于：还包括加药泵，所述加药泵的输入端连接有进液管，加药泵的输出端通过出液管接入所述滴定管的上端。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的全自动滴定仪的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，向滴定管内加入滴定液，控制器输出信号控制第二驱动机构将第一摄像头移动至与滴定管内的液位齐平的位置，第一摄像头获取此时滴定管内的液位图像信息并传输至控制器，控制器对图像进行识别并读取此时的液位刻度S1；

步骤二，向滴定容器内加入被滴定液，并将滴定容器固定在第三驱动机构上，控制器输出信号控制第三驱动机构将滴定容器移动至滴定管的下方；

步骤三，控制器输出信号控制第一驱动机构将滴定开关打开，开始滴定；

步骤四，在滴定过程中，控制器输出信号控制第三驱动机构摇动滴定容器，同时第二摄像头不断获取滴定容器内的溶液或溶液内的指示试纸的颜色图像信息并传输至控制器；

步骤五，控制器对图像进行识别，当滴定容器内的溶液或溶液内的指示试纸的颜色变化至预定颜色时，控制器输出信号控制第一驱动机构将滴定开关关闭，结束滴定；

步骤六，控制器输出信号控制第二驱动机构将第一摄像头移动至与滴定管内的液位齐平的位置，第一摄像头获取此时滴定管内的液位图像信息并传输至控制器，控制器对图像进行识别并读取此时的液位刻度S2。