[发明专利]全自动滴定仪及其控制方法

说明书

本发明公开了一种全自动滴定仪及其控制方法，包括滴定管、第一驱动机构、第一摄像头、第二驱动机构、第三驱动机构、第二摄像头和控制器，滴定管安装在支架上，滴定管上设置有刻度，滴定管的下部设置有滴定开关，第一驱动机构用于驱动滴定开关打开和关闭，第一摄像头用于获取滴定管内的液位图像信息，第二驱动机构用于驱动第一摄像头升降，第三驱动机构用于驱动滴定容器移动和摇动，第二摄像头用于获取滴定容器内的溶液或指示试纸的颜色图像信息，控制器的输入端分别与第一摄像头和第二摄像头电连接，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。本发明实现了滴定全过程的自动化，操作更简单，避免人为出错。

技术领域

本发明涉及化学实验设备技术领域，特别是涉及一种全自动滴定仪及其控制方法。

背景技术

滴定实验是一种化学实验操作，也是一种定量分析的手段，滴定反应需要灵敏的指示剂来指示反应的完成，指示剂在反应完成时，会迅速变成另一种颜色，这样实验者就可以根据指示剂的变色来确定反应的终止，然后目测标准溶液消耗体积，计算分析结果。目前的滴定实验一般都是通过人工操作滴定管来完成，自动化程度低，操作比较麻烦，实验误差大，且容易出错。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种全自动滴定仪及其控制方法，以实现滴定全过程的自动化，操作更简单，避免人为出错。

一方面，本发明提供了一种全自动滴定仪，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，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。

采用该滴定仪进行滴定时，首先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；然后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；然后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；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；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；最后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，即可得出：滴定液的消耗量＝S1-S2。因此，本申请能够自动对现有的滴定管进行滴定实验操作，实现了滴定全过程的自动化，操作更简单，避免实验过程中指示剂颜色变化时因人而异导致细微差异，对最终实验结果产生影响，避免人为出错，并且，在实验过程中，可以保存实验过程中的影像数据，以备发生争议时对化验结果进行复核。

进一步地，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。适用于酸式滴定管的自动滴定。