專利名稱:自動選擇和加入標準溶液的離子計的制作方法
本實用新型屬于化學分析測試儀器。
目前世界上已有的技術先進的離子計，是由微處理機和由離子選擇性電極(簡稱I·S·E)與甘汞電極組成的電極對為主構成的。這類儀器都具有“標準加入法”功能。采用“標準加入法”測量離子濃度，可以減小“直接測量法”測量所帶來的誤差，因此，被廣泛使用。
但是，采用“標準加入法”的離子計，在測量中，選擇標準溶液的濃度和定量加入標準溶液都是靠人工(實驗人員)進行的。在實際測量中，是用離子計及其電極對直接測量要測樣品溶液的響應電位E1，根據離子計顯示出來的E1值，依靠經驗，由人工往被測樣品溶液中加入適當濃度的標準溶液1.00毫升，然后，在同樣條件下，再測量出混合后的溶液的響應電位E2，按下公式計算出樣品溶液的被測元素的濃度。
CX=CSaneilogE1-E2S-1× K]]>由于△E＝E1－E2最佳范圍應保持在15～40mv，而人工選擇的標準溶液的濃度，常由于電極電位漂移不能一次選擇得合適，以保持△E在15～40mv之間，要想測到較準確的數，這個實驗可能要反復做多次。
人工選擇標準溶液的濃度并加入標準溶液，以及為取得正確數值，可能要反復多次試驗，是已有技術的主要缺點。
本實用新型針對上述缺點開展試驗和研究，經過大量試驗分析研制成功的。解決了兩個關鍵技術問題一是設計出由微機程序控制的自動選擇定量加液器，用以自動選擇濃度并定量加入標準溶液。代替人工加液過程。二是設備的程序控制功能中具有補償電極響應電位漂移所造成的誤差的功能。
本實用新型由離子計主機(微處理機和電極對)和受微處理機控制程序控制的自動定量加液器組成。
離子計的主機是已有技術。
受微機程序控制的自動定量加液器的結構和工作原理見附圖所示其中附圖1是目前市場出售的手動定量加液器。
11——抽液手柄 12——貯液管13——入液口及其活塞 14——標準溶液及其容器15——出液口活塞 16——出液口17——抽液手柄標定上升位置標記尺。18——抽液手柄鐵質部。
附圖2和附圖3是兩種實施方案，以附圖3為例說明其結構和工作原理。
31是一個電磁鐵、32是其電磁線圈的引線，它和微處理機的控制接口相接。33是受電磁鐵吸引能閉合和釋放的鐵芯，它和抽液手柄連接，以便在鐵心33被電磁鐵吸合或釋放時，抽液手柄11也隨之上升(吸液)或下降(加液)。為減少磁鐵吸合或釋放時的沖擊力對活塞13和15所造成的振動保證吸液和加液的精確度，可以在鐵芯和抽液手柄之間加接拉力彈簧34，這樣鐵芯被吸合上升時，其吸合力通過彈簧拉力平緩地將抽液手柄提起。其工作過程是，當微處理機發出加液控制命令信號時，電磁鐵線圈32有電，電磁鐵31吸引鐵芯33，使抽液手柄11上升，活塞13隨之自動打開，標準溶液被吸入貯液管，微機加液命令維持約1～2秒鐘時間，當抽液手柄上升到標定位置17時，管內便吸入要求加入量的標準溶液。這時加液命令停止，電磁鐵斷電釋放，鐵芯33落下，靠重力，抽液手柄下落，活塞13下落閉合，而活塞15開啟，從而將貯液管內的標準溶液經出液口16加入樣品溶液，完成一次加液過程。
為使抽液手柄在上升和下降時更加平穩，其結構也可如圖2所示。效果更好。當電磁鐵22吸合鐵芯24時，套在鐵心上的彈簧23被壓縮，而套在抽液手柄11上的彈簧25則釋放，抽液手柄11上升，達到吸液的目的，當微處理機停止控制信號時，鐵心靠重力和彈簧23的釋放力，將抽液手柄壓回原位，達到定量加液之目的。由于彈簧23和25，是壓縮——釋放動作交替進行，互起拉力和仰制作用，因而抽液手柄上升或下降的力和速度更近似人工操作，從而保證活塞動作的準確可靠性。
本實用新型另一個特點是補償離子計電極電位漂移問題。根據電極電位漂移的原因，經過試驗和研究，在編制控制程序時，引入一個“控制電位”E3的概念。這個量(E3取得是在測量工作開始前，先以離子計及其電極對去測量出本離子計量程范圍內的一種濃度的標準溶液的響應電位，即是E3，將該E3值存入微機。用E3與樣品溶液的響應電位E1去比較，按其比值大小，設置微機的控制命令。由于要加入的標準溶液的濃度有一定供選擇的范圍，常準備有若干種不同濃度的標準溶液供選擇，而每一種濃度的標準溶液中各設置一個自動定量加液器，這若干個加液器的電磁線圈引線按照計算機的不同偏址與微機相應的控制輸出接口連接。根據E1和E3比值的大小，微機發出相應命令控制若干臺自動定量加液器中的某一臺工作，從而將相應需要的某一種濃度的標準溶液自動加入到樣品溶液中去。然后離子計便自動測量出混合溶液的響應電位E2。微機根據E1和E2值自動按前述公式計算并顯示或打印出測量的結果。
一般情況下，只要影響電極響應電位漂移的客觀條件不改變，一個階段的連續多次試驗和測量，只需測量一次E3即可。
權利要求
1.一種具有“標準加入法”測試功能的離子計，它含有計算并顯示測試數據的微處理機及其用來測試溶液響應電位的，由選擇性電極和甘汞電極組成的電成對和定量加液器，其特征在于，這種離子計的定量加液器，是具有補償電極響應電位漂移的受微處理機程序控制的自動定量加液器，它是在普通市售手工定量加液器基礎上改制而成，含有抽液手柄、貯液管以及入液口活塞和出液口活塞、抽液手柄上升位置的標定尺，定量加液器的抽液手柄(11)上聯結一個鐵心(33)，鐵心上空固定安裝一個電磁鐵(31)，其間隙距離是以保證鐵芯(33)被電磁鐵吸合時，抽液手柄隨之能上升到要求標定的位置為準。電磁鐵的線圈(32)和微處理機相應地址控制輸出接口連接，接收微處理機程序控制，以確定鐵心(33)被吸合或者釋放。
2.根據權利要求
1所說的離子計，其特征在于，離子計的自動定量加液器鐵心(33)用一個拉簧(34)跟抽液手柄連接，當電磁鐵吸合鐵心時，通過彈簧拉力平緩地提升抽液手柄。
3.根據權利要求
1所說的離子計，其特征在于，離子計的自動定量加液器的抽液手柄頸部套有彈簧(25)，鐵心的頸部套有彈簧(23)，兩彈簧(23、25)在電磁鐵吸合或釋放鐵心時，是被壓縮或釋放而交替動作的。
4.根據權利要求
1或2或3所說的離子計，其特征在于離子計的自動定量加液器通過其電磁線圈引線和離子計微處理機控制輸出接口相連接，成為一個整體設備。
5.根據權利要求
1或2或3所說的離子計，其特征在于，根據加入標準溶液的濃度選擇范圍要求，設置若干臺自動定量加液器按不同的計算機編址與離子計的微處理機相連接，控制所選擇的某一種濃度的標準溶液中的自動定量加液器工作，實現所選擇濃度的標準溶液的加入。
專利摘要
本實用新型由微處理機及其程序，離子選擇性電極和甘汞電極組成的電極對和定量加液器構成。其特征是它的定量加液器是與微處理機相連接的，受微機程序控制的，離子計能控制幾個這樣的自動定量加液器，按照樣品溶液的響應電位E
文檔編號G01N27/26GK86207448SQ86207448
公開日1987年11月18日 申請日期1986年10月21日
發明者高干亮, 梁國源, 張愛民 申請人:煤炭工業部煤炭科學研究院煤化學研究所, 山東省青島市電業局導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan