一种电位滴定控制方法及装置、电位滴定系统和方法技术领域
本发明涉及滴定分析仪器技术领域,具体涉及一种电位滴定控制方法及装置、电
位滴定系统和方法。
背景技术
电位滴定仪是根据电位法原理设计的用于容量分析的一种常见分析仪器,其原理
是选用适当的指示电极和参比电极与被测溶液组成一个工作电池,随着滴定剂的加入,由
于发生化学反应,被测离子的浓度不断发生变化,因而指示电极的电位随之变化。在滴定终
点附近,被测离子浓度发生突变,引起电极电位的突跃,因此,根据电极电位的突跃可确定
滴定终点。传统的电位滴定仪由滴定系统及电计两大部分构成,普遍存在工作过程复杂、智
能及自动化程度不高、重复性低等缺陷。由于试验设计的参数较多,不同用户甚至同一用户
在测定同一份样品时,由于参数的设置或时间的影响而会取得有差异的曲线结果。
发明内容
因此,本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的电位滴定仪自动化程度
不高、重复性低;及解决现有技术中的电位滴定仪不能同时处理多个样本的问题。
为此,本发明实施例的一种电位滴定控制方法,包括以下步骤:
获取平行滴定试验数;
判断平行滴定试验数是否小于或等于阈值;
当平行滴定试验数小于或等于阈值时,控制旋转模块带动进样盘转动,将装载在进样
盘上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池送至工作位置;
控制与平行滴定试验数相应数目的滴定模块进行参数配置,使具有相同的参数配置;
控制配置好的滴定模块对已送至工作位置的滴定池进行平行滴定试验。
优选地,所述参数包括:指示/参比电极采样率、指示/参比电极平衡电位、指示/参
比电极平衡时间、搅拌升降模块搅拌速度、滴定推进速度和滴定体积。
优选地,还包括以下步骤:
判断平行滴定试验是否完成;
当平行滴定试验已完成,控制旋转模块带动进样盘再次转动,将装载在进样盘上的、与
平行滴定试验数相应数目的滴定池送至清洗位置,以对滴定池进行清洗操作。
本发明实施例的一种电位滴定控制装置,包括:
获取单元,用于获取平行滴定试验数;
第一判断单元,用于判断平行滴定试验数是否小于或等于阈值;
第一控制单元,用于当平行滴定试验数小于或等于阈值时,控制旋转模块带动进样盘
转动,将装载在进样盘上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池送至工作位置;
第二控制单元,用于控制与平行滴定试验数相应数目的滴定模块进行参数配置,使具
有相同的参数配置;
第三控制单元,用于控制配置好的滴定模块对已送至工作位置的滴定池进行平行滴定
试验。
优选地,所述参数包括:指示/参比电极采样率、指示/参比电极平衡电位、指示/参
比电极平衡时间、搅拌升降模块搅拌速度、滴定推进速度和滴定体积。
优选地,还包括:
第二判断单元,用于判断平行滴定试验是否完成;
第四控制单元,用于当平行滴定试验已完成,控制旋转模块带动进样盘再次转动,将装
载在进样盘上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池送至清洗位置,以对滴定池进行清
洗操作。
本发明实施例的一种电位滴定系统,其特征在于,包括:
至少一个滴定模块,每个滴定模块都与电位滴定控制装置连接,滴定模块与滴定池之
间通过管路连接,滴定模块将试剂通过管路送入滴定池;
至少一个搅拌升降模块,每个搅拌升降模块都与电位滴定控制装置连接,用于在进行
平行滴定试验时,对滴定池实施搅拌,并通过升降运动带动装载在其上的指示/参比电极伸
入滴定池;
至少一个指示/参比电极,每个指示/参比电极都与电位滴定控制装置连接,用于测量
平行滴定试验时的试验值;
滴定池,装载在进样盘上;
进样盘,与旋转模块连接;
旋转模块,与电位滴定控制装置连接,用于带动进样盘进行转动;
电位滴定控制装置,用于控制滴定模块、搅拌升降模块、指示/参比电极和旋转模块的
运行。
优选地,所述旋转模块包括旋转电机和减速器;
进样盘装载在减速器的输出转轴上,旋转电机与减速器连接,用于控制进样盘的转速。
本发明实施例的一种电位滴定方法,包括以下步骤:
电位滴定控制装置获取平行滴定试验数;
电位滴定控制装置控制旋转模块转动,旋转模块带动进样盘转动,将装载在进样盘上
的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池一一对应地送至搅拌升降模块下方的工作位置;
电位滴定控制装置对滴定模块进行参数配置,使与平行滴定试验数相应数目的滴定模
块具有相同的参数配置;
电位滴定控制装置控制搅拌升降模块进行升降和搅拌运动,对滴定池实施搅拌,并带
动指示/参比电极伸入滴定池,指示/参比电极采集试验值并发送给电位滴定控制装置;
滴定模块根据所配置的参数控制将试剂通过管路送入滴定池。
优选地,还包括以下步骤:
电位滴定控制装置判断平行滴定试验完成后,控制滴定模块停止将试剂送入滴定池,
并控制搅拌升降模块停止搅拌运动并进行升降运动以带动指示/参比电极退出滴定池;
电位滴定控制装置控制旋转模块转动,旋转模块带动进样盘转动,将装载在进样盘上
的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池一一对应地送至清洗位置,以对滴定池进行清洗
操作。
本发明实施例的技术方案,具有如下优点:
1.本发明实施例提供的电位滴定控制方法及装置,通过获取平行滴定试验数,可根据
所需试验数自动进行试验,完成滴定过程和试验数据采集,整个试验过程全自动化,无需人
工干预,当需要对同一个样本进行对比实验分析时,可通过增加平行滴定试验数,同时控制
两个至多个平行滴定试验采用同一参数、在同一时间进行实验分析,以降低实验结果的差
异性影响,提高实验结果及数据分析的准确性,提高了试验重复性及试验精度。
2.本发明实施例提供的电位滴定系统,可用于平行滴定,在同一时间、采取同一参
数、在同一环境、由同一批次的多个滴定模块进样滴定,可有效降低对同一样本进行多项测
定时的参数影响,提高试验结果及数据分析的准确性。可进行批量样本的试验,实现试验过
程全自动化。可自动化完成试验过程,全程减少人工干预,使试验具有良好的重复性及实验
精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描
述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实
施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附
图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中电位滴定控制方法的一个具体示例的流程图;
图2为本发明实施例2中电位滴定控制装置的一个具体示例的原理框图;
图3为本发明实施例3中电位滴定系统的一个具体示例的原理框图;
图4为本发明实施例3中电位滴定系统的一个具体示例的结构示意图。
附图标记:1-滴定模块,11-滴定壳,2-滴定池,3-搅拌升降模块,31-升降器,32-搅
拌杆,4-指示/参比电极,5-进样盘,6-旋转模块,61-保护盖,7-电位滴定控制装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施
例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基
于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示
所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本
发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗
示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例
如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连
接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以
是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述
术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种电位滴定控制方法,用于电位滴定系统,如图1所示,电位滴定控制
方法包括如下步骤:
S1、获取平行滴定试验数。在同一时间、采取同一参数、在同一环境、由同一批次的多个
滴定系统进样滴定,可有效降低对同一样本进行多项测定时的参数影响,提高试验结果及
数据分析的准确性。某些特殊样本,会因为光照、或与空气缓慢反应、或自身的挥发等因素,
同一批次取得样本,放置在试验室环境下,因对时间的敏感,在一段时间后,样本的化学性
质也会发生变化。当科研人员需要对这些样本作对比分析试验时,即使同一批次制取的样
品,先完成一个滴定试验后立即进行第二个滴定试验,结果也是不准确的或是完成错误的。
平行滴定试验,是指能在同一时间进行一个或二个以上的对比分析试验,消除时间因素的
影响。平行滴定试验并不是简单的同时进行一个或二个以上的试验,它实质上是由同一台
机器控制,采用的后台参数配置,使平行滴定的一个或二个以上的试验,在近似一致的试验
参数下完成试验,取得较理想的对比分析结果。平行滴定试验也可由两台或多台机器同时
完成实验,消除时间因素,但不同机器的批次间误差,包括由机器自动计算生成的滴定体
积、滴定速率等不受控制,会对某些样本的实验结果造成影响,误差较大,并不能适用于所
有的实验样本,范围较窄。平行滴定试验数是指同时进行平行滴定的试验数目。
S2、判断平行滴定试验数是否小于或等于阈值。阈值也就是电位滴定系统中滴定
池的最大个数。当平行滴定试验数小于或等于阈值时,进入步骤S3;当平行滴定试验数大于
阈值时,退出试验或重新获取平行滴定试验数。
S3、控制旋转模块带动进样盘转动,将装载在进样盘上的、与平行滴定试验数相应
数目的滴定池送至工作位置。例如,当平行滴定试验数为两个时,则将配置好的实验样本放
入相应滴定池,将两个滴定池送至工作位置。当平行滴定试验数为一个时,则将配置好的实
验样本放入相应滴定池,将一个滴定池送至工作位置。
S4、控制与平行滴定试验数相应数目的滴定模块进行参数配置,使具有相同的参
数配置,其中,参数包括:指示/参比电极采样率、指示/参比电极平衡电位、指示/参比电极
平衡时间、搅拌升降模块搅拌速度、滴定推进速度和滴定体积。例如,当平行滴定试验数为
两个时,则将两个滴定模块进行参数配置。当平行滴定试验数为一个时,则将一个滴定模块
进行参数配置。
S5、控制配置好的滴定模块对已送至工作位置的滴定池进行平行滴定试验。平行
滴定试验一般包括以下步骤:控制搅拌升降模块对滴定池实施搅拌,实时接收指示/参比电
极采集的试验值;滴定模块根据配置好的参数控制将试剂通过管路送入滴定池。
上述电位滴定控制方法,通过获取平行滴定试验数,可根据所需试验数自动进行
试验,完成滴定过程和试验数据采集,整个试验过程全自动化,无需人工干预,当需要对同
一个样本进行对比实验分析时,可通过增加平行滴定试验数,同时控制两个至多个平行滴
定试验采用同一参数、在同一时间进行实验分析,以降低实验结果的差异性影响,提高实验
结果及数据分析的准确性,提高了试验重复性及试验精度。
优选地,电位滴定控制方法还包括以下步骤:
S6、判断平行滴定试验是否完成。具体来说,该判断可通过接收到的指示/参比电极采
集的试验值来完成。当平行滴定试验已完成,进入步骤S7;当平行滴定试验未完成,则维持
现状。
S7、控制旋转模块带动进样盘再次转动,将装载在进样盘上的、与平行滴定试验数
相应数目的滴定池送至清洗位置,以对滴定池进行清洗操作。清洗完成后,还可以控制旋转
模块将进样盘转动到下一试验的工作位置,自动进行下一试验。
上述电位滴定控制方法,通过完成平行滴定试验后,将滴定池送至清洗位置,进行
自动清洗,进一步可实现试验过程的全自动化,减少人工,提高试验效率。
实施例2
对应于实施例1,本实施例提供一种电位滴定控制装置,用于电位滴定系统,如图2所
示,电位滴定控制装置包括:
获取单元10,用于获取平行滴定试验数;
第一判断单元20,用于判断平行滴定试验数是否小于或等于阈值;
第一控制单元30,用于当平行滴定试验数小于或等于阈值时,控制旋转模块带动进样
盘转动,将装载在进样盘上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池送至工作位置;
第二控制单元40,用于控制与平行滴定试验数相应数目的滴定模块进行参数配置,使
具有相同的参数配置;
第三控制单元50,用于控制配置好的滴定模块对已送至工作位置的滴定池进行平行滴
定试验。
上述电位滴定控制装置,通过获取平行滴定试验数,可根据所需试验数自动进行
试验,完成滴定过程和试验数据采集,整个试验过程全自动化,无需人工干预,当需要对同
一个样本进行对比实验分析时,可通过增加平行滴定试验数,同时控制两个至多个平行滴
定试验采用同一参数、在同一时间进行实验分析,以降低实验结果的差异性影响,提高实验
结果及数据分析的准确性,提高了试验重复性及试验精度。
优选地,电位滴定控制装置还包括:
第二判断单元,用于判断平行滴定试验是否完成;
第四控制单元,用于当平行滴定试验已完成,控制旋转模块带动进样盘再次转动,将装
载在进样盘上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池送至清洗位置,以对滴定池进行清
洗操作。
上述电位滴定控制装置,通过完成平行滴定试验后,将滴定池送至清洗位置,进行
自动清洗,进一步可实现试验过程的全自动化,减少人工,提高试验效率。
实施例3
本实施例提供一种电位滴定系统,如图3所示,包括:两个滴定模块1、两个搅拌升降模
块3、两个指示/参比电极4、两个滴定池2、进样盘5、旋转模块6和电位滴定控制装置7。每个
滴定模块1都与电位滴定控制装置7连接,滴定模块1与滴定池2之间通过管路连接,滴定模
块1将试剂通过管路送入滴定池2。滴定模块1安装于滴定壳11内。每个搅拌升降模块3都与
电位滴定控制装置7连接,用于在进行平行滴定试验时,对滴定池2实施搅拌,并通过升降运
动带动装载在其上的指示/参比电极4伸入滴定池2。搅拌升降模块3包括升降器31和搅拌杆
32,搅拌杆32和指示/参比电极4都安装在可与升降器31升降活动连接的连接块上。每个指
示/参比电极4都与电位滴定控制装置7连接,用于测量平行滴定试验时的试验值。滴定池2
装载在进样盘5上。进样盘5与旋转模块6连接。进样盘5可以是带孔的盘状,滴定池2安装在
进样盘5的孔内。进样盘5也可以是采用传送带形式等。旋转模块6与电位滴定控制装置7连
接,用于带动进样盘5进行转动。旋转模块6上方还可以安装保护盖61,防止试剂流入旋转模
块6造成旋转模块6的损坏。电位滴定控制装置7用于控制滴定模块1、搅拌升降模块3、指示/
参比电极4和旋转模块6的运行。电位滴定控制装置7封装在壳体内,可采用实施例2中的电
位滴定控制装置,进行相应的功能。
以上是可最多同时进行两个平行滴定试验数的电位滴定系统,如图4所示,本领域
的技术人员应当理解,若需要同时最多进行三个以上的平行滴定试验数时,只需在电位滴
定系统中扩展安装滴定模块1、搅拌升降模块3、指示/参比电极4、滴定池2的个数即可,其并
联入电位滴定控制装置,其数量越多,能同时最多进行的平行滴定试验数就越多。能同时最
多进行两个或两个以上的平行滴定试验数的电位滴定系统,当然也可进行单个平行滴定试
验,即试验时只需控制其中一个滴定模块1、搅拌升降模块3、指示/参比电极4、滴定池2进行
工作。
上述电位滴定系统,可用于平行滴定,在同一时间、采取同一参数、在同一环境、由
同一批次的多个滴定模块进样滴定,可有效降低对同一样本进行多项测定时的参数影响,
提高试验结果及数据分析的准确性。可进行批量样本的试验,实现试验过程全自动化。可自
动化完成试验过程,全程减少人工干预,使试验具有良好的重复性及实验精度。
优选地,旋转模块6包括旋转电机和减速器;进样盘5装载在减速器的输出转轴上,
旋转电机与减速器连接,用于控制进样盘5的转速。通过采用减速器可以优化对进样盘转速
的控制,提高控制精度。
实施例4
本实施例提供一种电位滴定方法,应用于实施例3的电位滴定系统,电位滴定方法包括
以下步骤:
W1、电位滴定控制装置7获取平行滴定试验数;
W2、电位滴定控制装置7控制旋转模块6转动,旋转模块6带动进样盘5转动,将装载在进
样盘5上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池2一一对应地送至搅拌升降模块3下方的
工作位置;
W3、电位滴定控制装置7对滴定模块1进行参数配置,使与平行滴定试验数相应数目的
滴定模块1具有相同的参数配置;
W4、电位滴定控制装置7控制搅拌升降模块3进行升降和搅拌运动,搅拌运动对滴定池2
实施搅拌,并通过升降运动带动指示/参比电极4伸入滴定池2,指示/参比电极4采集试验值
并发送给电位滴定控制装置7;
W5、滴定模块1根据所配置的参数控制将试剂通过管路送入滴定池2。
上述电位滴定方法,可根据所需试验数自动进行试验,完成滴定过程和试验数据
采集,整个试验过程全自动化,无需人工干预,当需要对同一个样本进行对比实验分析时,
可通过增加平行滴定试验数,同时控制两个至多个平行滴定试验采用同一参数、在同一时
间进行实验分析,以降低实验结果的差异性影响,提高实验结果及数据分析的准确性,提高
了试验重复性及试验精度。
优选地,电位滴定方法还包括以下步骤:
W6、电位滴定控制装置7根据接收到的指示/参比电极4采集的试验值判断平行滴定试
验完成后,控制滴定模块1停止将试剂送入滴定池2,并控制搅拌升降模块3停止搅拌运动并
进行升降运动以带动指示/参比电极4退出滴定池2;
W7、电位滴定控制装置7控制旋转模块6转动,旋转模块6带动进样盘5转动,将装载在进
样盘5上的、与平行滴定试验数相应数目的滴定池2一一对应地送至清洗位置,以对滴定池2
进行清洗操作。
在某一个样本试验完成后,实现了自动清洗,之后可再由电位滴定控制装置控制
进样盘转动到下一试验的工作位置,切换至下一样本进行试验。减少人工,提高实验效率。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对
于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或
变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明创造的保护范围之中。