渗透压摩尔浓度测定仪.pdf

本发明提供一种渗透压摩尔浓度测定仪，该测定仪包括有支撑整个装置的底板，左、右两个立板，两个相同结构的制冷装置，控制样品架、探针、探头运动的驱动电机、驱动器与传动机构、运动定位装置以及带有微处理的控制电路板。本发明的效果是通过驱动电机来驱动三个直线传动机构，分别对温度探头、搅拌探针、样品架进行控制，用户通过按键利用微处理器的强大的控制功能，可以方便的对驱动电机的转向、转速进行控制，从而可以实现对整个测量过程的自动化控制，大大降低了人工操作带来误操作的可能性，该机构结构简单、紧凑，运行时可靠稳定

1、  一种渗透压摩尔浓度测定仪，该测定仪包括有支撑整个装置的底板，左、右两个立板，两个相同结构的制冷装置，控制样品架、探针、探头运动的驱动电机、驱动器与传动机构、运动定位装置以及带有微处理的控制电路板，其特征是：
所述左、右立板(3，4)通过连接板连接并分别平行的固定在底板(1)上，两个制冷装置固定在立板中间，控制电路板固定在右立板(3)的侧面，控制样品架、探针、探头运动的驱动器与带有微处理器的控制电路板直接相连，控制电路板通过对驱动器的控制来控制驱动电机的不同运动，驱动电机通过驱动器与传动机构对样品架、探针、探头的运动进行控制，运动定位装置的两端分别固定在与所述连接板连接的上支撑块(9)和与所述底板(1)连接的下支撑块(17)上，并与所述控制电路板直接相连。

2、  根据权利要求1所述的渗透压摩尔浓度测定仪，其特征是：所述的两个制冷装置分别包括有制冷块、保温壳、散热装置，保温壳固定在制冷块的冷端，散热装置固定在制冷块的热端，利于制冷块散热。

3、  根据权利要求1所述的渗透压摩尔浓度测定仪，其特征是：所述的控制样品架、探针、探头三个驱动电机的传动机构包括固定在底板(1)上的样品架驱动电机(2)，固定在左立板(4)上的探针驱动电机，固定在右立板(3)上的探头驱动电机，驱动所述样品架、探针、探头三个驱动电机的驱动器均固定在底板(1)上，三个驱动器直接与所述控制电路板的微处理相连，实现控制所述样品架、探针、探头三个驱动电机。

4、  根据权利要求1所述的渗透压摩尔浓度测定仪，其特征是：所述的运动定位装置是在控制样品架、探针、探头三个驱动电机的传动机构末端分别固定一个螺钉，在上支撑块(9)两侧固定两个光耦开关，在下支撑块上固定一个光耦开关。

5、  根据权利要求1所述的渗透压摩尔浓度测定仪，其特征是：所述的控制电路板中的微处理器直接与控制电路板中的外部存储器、蜂鸣器、高精度温度传感器、电机驱动器、光耦开关、键盘、制冷块温度检测模块、温度控制电路、温湿度检测模块、时钟电路、液晶显示模块电相连，所述微处理器通过RS232或USB口与PC机相连。

渗透压摩尔浓度测定仪
技术领域
本发明涉及一种检测仪器，特别是一种渗透压摩尔浓度测定仪。
背景技术
长期以来，测量液体摩尔浓度用的仪器对于药物研制与分析、临床用药和食品卫生等方面有着重要的应用，比如天津天河公司的型号为SMC-30B的渗透压摩尔浓度测定仪、天津天大天发公司的型号为STY-1的渗透压检测仪，此类传统的渗透压摩尔浓度测定仪的探针搅拌过程往往通过曲柄滑块机构来完成，探头和样品架的运动通过电机与丝杠的配合来完成，结构比较繁琐，运行时噪音较大，稳定性差，故障率较高，严重影响了该类仪器的使用寿命。
使用渗透压摩尔浓度测定仪对室内的温度和湿度都有比较严格的要求，过高的温度和过低的湿度都可能导致实验的失败，而当前国内外的渗透压摩尔浓度测定仪均不具有温湿度检测功能，无法在实验前告知操作者是否可以进行实验。目前市场上的渗透压摩尔浓度测定仪都只能通过仪器上的按键进行测量，通过数据线进行简单的测量结果传递，无法通过PC机直接控制整个测量过程。且市场上的渗透压摩尔浓度测定仪(比如型号为天津天河的SMC-30B、天津天大天发的STY-1)只能通过RS232串口与PC机相连，现在很多新型的电脑上都不带RS232串口，这给操作者带来很大的不便。
发明内容
针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种渗透压摩尔浓度测定仪，能够实现高度的自动化操作，平稳、快速地进行多种浓度液体的渗透压摩尔浓度测定仪器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种渗透压摩尔浓度测定仪，该测定仪包括有支撑整个装置的底板，左、右两个立板，两个相同结构的制冷装置，控制样品架、探针、探头运动的驱动电机、驱动器与传动机构、运动定位装置以及带有微处理的控制电路板，其中：所述左、右立板分别平行的固定在底板上，两个制冷装置固定在立板中间，控制电路板固定在右立板的侧面，控制样品架、探针、探头运动的驱动器与带有微处理器的控制电路板直接相连，电路板通过对驱动器的控制来控制驱动电机的不同运动，驱动电机通过驱动器与传动机构对样品架、探针、探头的运动进行控制，运动定位装置的两端分别固定在与所述连接板连接的上支撑块和与所述底板连接的下支撑块上，并与所述控制电路板直接相连。
本发明的效果是采用该渗透压摩尔浓度测定装置，使仪器运行平稳，噪音小，可实现高度的自动化操作，大大提高了仪器的使用寿命，使其能够高速高效准确地完成液体渗透压摩尔浓度的测量，测量时间只需要1～2分钟，测量重复性能保持在＜±0.5％或＜±2数据位。该装置可用于约品的研发、生产和医学上的溶剂、血液分析及科学用药等方面。
附图说明
图1为渗透压摩尔浓度测定仪机械结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为渗透压摩尔浓度测定仪电路部分原理框图。
图中：
1、底板        2、样品架驱动电机    3、左立板    4、右立板
5、下保温壳    6、上保温壳    7、探针搅拌装置    8、探针定位螺钉
9、上支撑块        10、探头定位螺钉      11、探头传动机构
12、探针驱动电机   13、上半导体制冷块    14、下半导体制冷块
15、样品架传动机构    16、样品架定位螺钉    17、下支撑块
18、下散热片    19、上散热片
具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的渗透压摩尔浓度测定仪的结构加以说明。
如图1所示，本发明的渗透压摩尔浓度测定仪结构包括有支撑整个装置的底板1，两个立板即左立板3和右立板4，两个制冷装置，控制搅拌探针、温度探头、样品架的三套驱动电机的传动机构，运动定位装置以及控制电路板，
所述的两个制冷机构包括有上制冷机构和下制冷机构，所述的上制冷机构由上制冷块13、上保温壳6、上散热片19组成；下制冷机构由下制冷块14、下保温壳5、下散热片18组成。上制冷机构通过左立板3和右立板4固定，上半导体制冷块13、下半导体制冷块14固定在保温壳5里，下半导体制冷块14固定在保温壳6里，分别给上半导体制冷块13、下半导体制冷块14制冷，上散热片19、下散热片18分别用来给上半导体制冷块13、下半导体制冷块14散热。
所述的控制样品架、探针、探头三个驱动电机的传动机构，包括固定在底板1上的样品架驱动电机2，固定在左立板4上的探针驱动电机，固定在右立板3上的探头驱动电机，驱动所述样品架、探针、探头三个驱动电机的驱动器均固定在底板1上，三个驱动器直接与所述控制电路板的微处理相连，实现控制所述样品架、探针、探头三个驱动电机。三套驱动电机和电机传动机构，包括探针运动机构、探头运动机构、样品架运动机构，探针驱动电机12通过联轴设备与探针传动机构7相连，样品架驱动电机2通过联轴设备与样品架传动机构15相连，探头驱动电机通过联轴设备与探头传动机构11相连。
所述的探针传动机构，包括样品架驱动电机2和探针搅拌装置7，通过微处理器对驱动电机2进行方向和速度的控制，样品架驱动电机2的转动带动探针搅拌机构7直线进行上下运动，从而达到对待侧液体进行搅拌并注入冰晶的目的。
所述的探头传动机构与探针传动机构基本完全相同，只是固定在支架上的是一个细不锈钢管，温度探头固定在不锈钢管的末端，测量时通过该装置，使温度探头伸入到溶液杯内，探测溶液温度的变化。
所述的样品架传动机构，包括样品架驱动电机2和样品架传动机构15，通过单片机对样品架驱动电机2进行方向和速度的控制，样品架驱动电机2的转动带动样品架传动机构15直线进行前后运动，从而使操作者可以很方便的从样品架上的锥形孔中取出或放入样品杯。
所述的运动定位装置包括上支撑块9，探针定位螺钉8、探头定位螺钉10、样品架定位螺钉16，下支撑块17，运动定位装置的两端分别固定在与所述连接板连接的上支撑块9和与所述底板1连接的下支撑块17上，固定在上支撑块9左侧和右侧以及固定在下支撑块17上的槽型光耦开关(图未示)，根据探针定位螺钉8、探头定位螺钉10、样品架定位螺钉16是否停留在光耦开关中间位置，来判断驱动电机的运行位置。
所述的渗透压摩尔浓度测定仪的电路部分的基本原理框图如图3所示，高精度温度传感器置于被测溶液中，把温度信号转换成电压信号，再经过滤波以模拟量的形式送到微处理器中；温度控制电路用于控制半导体制冷器的起停；光耦开关起定位作用，其根据是否有物体遮挡，发送给微处理器高低电平信号；液晶显示为仪器提供灵活的菜单显示，通过键盘可灵活的选择仪器提供的各项功能；微型打印机可以输出打印测量结果。微处理器根据温度传感器和光耦开关的信号以及按键的控制命令来监控仪器运行状态，控制电机进行机械传动及液晶和打印机显示输出。
所述的渗透压摩尔浓度测定仪可以通过RS232口或USB口与PC机相连，在PC机里编制了相应的软件，通过该软件可以很方便的对整个测量过程进行控制。
所述的渗透压摩尔浓度测定仪的测定过程是，仪器开始运行时自检，判断各个驱动电机和制冷块是否正常，然后进行温湿度检测，检测室内温湿度是否符合仪器工作要求，这两项完成后，仪器开始两分钟的预冷，预冷完成后，即可开始仪器的相关操作，选择测试功能，样品架自动弹出，此时把盛有待检测样品的样品杯放入样品架上的锥形槽中，放入完毕后，按一下相应的按键，样品架自动收回，探头伸入到溶液杯中，上半导体制冷块给探头制冷，使探头上有冰晶生成，下半导体制冷块给溶液杯制冷，探头感测溶液杯中溶液温度的变化，到零下10℃时，探针自动伸入到溶液杯中对溶液进行搅拌并将冰晶注入。此时微处理器进行相关数据采集，通过采集的电压值与渗透压摩尔浓度值的对应关系，即可得出溶液的渗透压摩尔浓度值。