一种用于edta法检测灰剂量的种用装置装置及其使用方法
技术领域
1.本发明涉及水泥和石灰的剂量检测技术领域，具体来说是法方法一种用于edta法检测灰剂量的装置及其使用方法。
背景技术：
2.在当前交通运输工程道路施工中，检测及评判施工质量时需要快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的灰剂剂量，并检查拌和的量的流程均匀性。主流灰剂量检测有直读式测钙仪和edta法。使用当采用直读式测钙仪时，种用装置无法检测灰剂量较低的法方法情况；人工edta法在操作时，难以控制搅拌速度，检测及加药(钙红指示剂)、灰剂滴定(edta)难以定量，量的流程且一次一般只能测一组数据，使用计算出的种用装置数据不准确，影响检测效果。法方法
3.授权公告号为cn215005005u的检测及中国专利公开了一种全自动edta滴定一体化检测装置，包括基座、样品瓶、螺旋搅拌器、抽滤瓶、钙红指示剂容量瓶、氢氧化钠容量瓶、edta二钠容量瓶以及磁力搅拌器。
4.上述专利实现了edta一体化检测，但是全过程的机械化、自动化、智能化不足，且钙红指示剂是固体粉末，无法用管道抽取或者用流量计计算用量，移液管吸取悬浮液的位置也无法精准定位，一般一次只能检测一个样本，费时费力，效率较低。
技术实现要素：
5.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动化，高效率的用于edta法检测灰剂量的装置及其使用方法。
6.为了实现上述目的，设计一种用于edta法检测灰剂量的装置，包括：底座，底座设有至少一个用于放置锥形瓶的槽口和一个用于放置样品杯的槽口；运动装置，运动装置包括直线模组、外置电机以及内置电机，外置电机通过转轴与直线模组连接，直线模组为中空结构，中空结构的直线模组内设有内置电机，直线模组外侧通过导轨连接滑台，滑台由内置电机驱动上下运动，直线模组的顶部设有长条形板材；加药装置，加药装置设置于长条形板材上；移液检测装置，移液检测装置安装在滑台上，随滑台一起运动，移液检测装置上设有光电传感器，光电传感器用于获取锥形瓶内液体颜色数据；滴定装置，滴定装置安装在直线模组上，滴定装置包括微型泵、试剂进口和试剂出口，微型泵的试剂进口通过软管连接edta二钠标准液存储装置，微型泵的试剂出口通过软管连接锥形瓶。
7.优选的，滑台为l型滑台，l型滑台尾端设有长条形孔洞和螺纹孔，直线模组一侧设有与长条形孔洞相配合的板材，板材穿过长条形孔洞固定l型滑台，中空结构内部设有穿过滑台尾端螺纹孔的螺杆，内置电机驱动螺杆上下运动，带动滑台升降。
8.优选的，运动装置的直线模组中空部分还设有限位感应片，限位感应片与单片机连接，检测移液管升降距离。
9.优选的，移液检测装置设置于l型滑台一端，移液检测装置还包括设于滑台上部的液压泵和设于滑台下部的移液管，液压泵用于驱动移液管吸取和滴加液体。
10.优选的，加药装置为螺旋加药机，包括设置于长条形板材上方的微型电机，设置于长条形板材下方的加药器和螺旋杆，加药器设有螺旋结构的中空腔体，螺旋杆顶端与微型电机连接，杆体穿过长方形板材伸入加药器的中空腔体中。优选的，底座槽口上分别设置有磁力搅拌器，锥形瓶和样品杯底部放置对应的磁力搅拌子，底座侧面设有启动按钮，调速旋钮和显示屏。
11.优选的，微型泵通过螺栓分别与直线模组和长条型板材固定连接，试剂进口和试剂出口分别位于微型泵两侧，试剂进口窄于试剂出口。
12.优选的，滴定装置还包括流量计，流量计设置在试剂出口端的软管上，用于获取滴定管滴定时的流量数据。
13.一种用于edta法检测灰剂量装置的使用方法，方法具体如下：
14.1)在槽口上分别放置锥形瓶和品杯，在锥形瓶中放置一定量的氢氧化钠溶液，在品杯中放入足量氯化铵溶液混合灰土试样，按下启动按钮启动磁力搅拌样品杯，旋转调速旋钮手动调节转速；
15.2)移液检测装置的外置电机通过控制运动装置旋转，使得移液管到达单个样品杯中心正上方附近，之后内置电机驱动l型滑台向下移动直至移液管管头到达悬浮液中间层位置，移液管自动吸取一定量的上层悬浮液；
16.3)内置电机再次驱动l型滑台向上移动同时外置电机旋转运动装置，使得移液管到达单个锥形瓶瓶口中心正上方附近，滴落悬浮液；
17.4)移液完成后，外置电机旋转运动装置使得加药装置的加药器口部到达单个锥形瓶瓶口中心正上方附近，加入一定量的钙红指示剂，单个锥形瓶加药完成后继续对另一个锥形瓶加药。加药完成后，按上面的启动按钮启动磁力搅拌左边两个锥形瓶；
18.5)搅拌锥形瓶内溶液完成后，外置电机旋转运动装置使得移液检测装置的光电传感器到达单个锥形瓶瓶口中心正上方附近，微型泵自启动，先将试剂出口接上软管，软管伸入单个锥形瓶内，再将试剂进口接上软管，软管伸入外部的edta二钠标准液内，开始对单个锥形瓶滴定edta二钠标准液，流量计实时记录edta二钠的耗量，光电传感器出光照射锥形瓶，按一定频率采集颜色数据传至单片机，测得溶液颜色变化，自动判断滴定终点，即溶液由玫瑰红色变成纯蓝；
19.6)单个锥形瓶的样本滴定完成后，继续对另一个锥形瓶的样本滴定检测，求得灰剂量后，如果误差很小，则程序自动取均值显示在显示屏上，如果误差很大，显示屏会报错，需要重新试验，在检测两个样本的同时，也能评估试验是否准确。
20.本发明同现有技术相比，其优点在于：
21.1、简化灰剂量检测工作流程，提高施工现场工作效率。
22.2、设备整体结构紧凑，集成化设计实现机械化、自动化、智能化。
23.3、通过均质搅拌、定量加药、移液管精准定位、自动流量计算、自动判别滴定终点、同时检测两杯样品六种手段，大大提高石灰土灰剂量检测精度。
24.4、可靠性高、灵活性强，部件之间的耦合度低。
25.5、应用范围广，不仅适用于石灰土灰剂的检测，还可以广泛应用于建筑、冶金、化工等多个领域中相似的检测需求中。
附图说明
26.图1是本发明所提供的检测装置的轴测图；
27.图2是本发明所提供的检测装置的后视图；
28.图3是本发明所提供的检测装置的运动装置的轴测图；
29.图4是本发明所提供的检测装置的加药装置的正视图；
30.图5是本发明所提供的移液检测装置的轴测图；
31.图6是本发明所提供的检测装置的滴定装置的正视图。
32.图中：1、底座；2、运动装置；3、加药装置；4、移液检测装置；5、滴定装置；101、调速旋钮；102、凹槽；103、样品杯；104、锥形瓶；105、启动按钮；106、显示屏；201、直线模组；202限位感应片；203、内置电机；204、外置电机；301、加药器；302、微型电机；303、长条形板材；304、中间腔体；401、移液管；402、液压泵；403、光电传感器；404、滑台；501、微型泵；502、流量计；503、试剂进口；504、试剂出口。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.如图1-2所示，本发明公开了一种用于edta法检测灰剂量的装置，包括底座1、运动装置2、加药装置3、移液检测装置4、滴定装置5和电控装置。
35.底座1设有四个槽口102，其中两个槽口102用于放置锥形瓶104，另外两个槽口102用于放置样品杯103，底座1槽口102上分别设置有磁力搅拌器，锥形瓶104和样品杯103底部放置对应的磁力搅拌子，实现均质搅拌。
36.磁力搅拌底座1前面有两个启动按钮105和显示屏106，上面的按钮控制锥形瓶104磁力搅拌，下面的按钮控制样品杯103磁力搅拌，显示屏106可以实时监控滴定流程以及接收单片机程序的信号反馈。
37.磁力搅拌底座1为中空结构，底座1内部有电控系统和外置电机204，底座1上表面中心开孔，运动系统从孔内伸出。
38.如图3所示，运动装置2包括直线模组201、限位感应片202、外置电机204以及内置电机203。
39.外置电机204通过转轴与直线模组201连接，为整个运动系统在水平面上360
°
范围内自由旋转提供动力。
40.直线模组201为中空结构，中空结构的直线模组201内设有内置电机203、螺杆和限位感应片202，其中内置电机203位于直线模组201内部的底部。
41.直线模组201外侧通过导轨连接l型滑台404，l型滑台404尾端设有长条形孔洞和螺纹孔，直线模组201一侧设有与长条形孔洞相配合的板材，所述板材穿过长条形孔洞固定l型滑台404，中空结构内部的螺杆穿过滑台404尾端的螺纹孔，内置电机203驱动螺杆上下运动，带动滑台404升降，，从而使得移液检测系统的移液管可以向下运动至样品杯103内悬浮液的位置，限位感应片202与单片机连接，检测移液管升降距离，实现精准定位。
42.直线模组201的顶部设有长条形板材303。
43.如图4所示，加药装置3设置于直线模组201顶部的铝制长条形板材303上。
44.加药装置为螺旋加药机，包括设置于长条形板材303上方的微型电机302，设置于长条形板材303下方的加药器301和螺旋杆，加药器301的主体为螺旋结构的中空腔体，可以储存一定体积的钙红指示剂粉末，杆体穿过长方形板材伸入加药器螺旋结构的中空腔体中，与螺旋结构相配合，微型电机302驱动螺旋杆运转和停止，带动加药器旋转，实现定量加药。
45.具体来说，加药装置通过铝制长条型材与直线模组201顶部连接，连接关系为焊接以提高连接强度，铝合金轻重量的特性可以减轻外置电机204的负载，铝制长条型材为中空结构，为电控系统线路留有空间，加药器301和微型电机302通过螺栓分别固定在铝制长条型材的下部和上部，如果在使用过程中钙红指示剂用完，螺栓连接可以保证加药器301拆装便捷，向加药器301中空腔体中加入钙红指示剂继续使用。
46.如图5所示，移液检测装置4安装在l型滑台404一端，随滑台404一起运动，兼有移液和滴定终点判别两种功能。
47.移液检测装置4上设有光电传感器403、液压泵402和移液管，均通过螺栓与l型滑台404连接，光电传感器403用于获取锥形瓶104内液体颜色数据，液压泵402设于滑台404上部，液压泵402用于驱动移液管吸取和滴加液体，移液管设于滑台404下部。
48.如图6所示，滴定装置5通过螺栓分别与直线模组201和长条型板材固定连接，滴定装置5包括微型泵501、试剂进口和试剂出口，微型泵501下部通过螺栓固定在直线模组201上，上部用一对螺栓与铝制长条型材连接，总而使得运动系统、滴定系统和加药系统三部分互相有连接关系，提高设备的稳定性。
49.试剂进口和试剂出口分别位于微型泵501两侧，微型泵501的试剂进口通过软管连接edta二钠标准液存储装置，微型泵501的试剂出口通过软管连接锥形瓶104，试剂进口窄于试剂出口，防止因微型泵501功率过高造成滴定量难以控制，当edta二钠标准液流经滴定系统时，流量计502会同时计算滴定的实时流量。
50.电控装置，电控装置主要包括单片机，单片机设置于直线模组201内部，单片机分别连接底座1、运动装置2、加药装置3、移液检测装置4和滴定装置5，具体包括各项显示屏106、各类泵组件、电机、光电传感器403、流量计502等，用于控制滴定检测的全过程。
51.能够控制各类泵和电机的启停、流量的实时计算，光电传感器403出光照射锥形瓶104，按一定频率采集颜色数据传至单片机，测得溶液颜色变化，自动判断滴定终点，程序中编写曲线标定功能，根据标定的曲线及edta二钠标准液消耗量自动求得灰剂量。
52.本实施例中用于edta法检测灰剂量装置的使用方法具体如下：
53.1)在槽口102上分别放置锥形瓶104和品杯，在锥形瓶104中放置一定量的氢氧化钠溶液，在品杯中放入足量氯化铵溶液混合灰土试样，按下启动按钮105启动磁力搅拌样品杯103，旋转调速旋钮101手动调节转速；
54.2)移液检测装置4的外置电机204通过控制运动装置2旋转，使得移液管到达单个样品杯103中心正上方附近，之后内置电机203驱动l型滑台404向下移动直至移液管管头到达悬浮液中间层位置，移液管自动吸取一定量的上层悬浮液；
55.3)内置电机203再次驱动l型滑台404向上移动同时外置电机204旋转运动装置2，使得移液管到达单个锥形瓶104瓶口中心正上方附近，滴落悬浮液；
56.4)移液完成后，外置电机204旋转运动装置2使得加药装置3的加药器301口部到达单个锥形瓶104瓶口中心正上方附近，加入一定量的钙红指示剂，单个锥形瓶104加药完成后继续对另一个锥形瓶104加药。加药完成后，按上面的启动按钮105启动磁力搅拌左边两个锥形瓶104；
57.5)搅拌锥形瓶104内溶液完成后，外置电机204旋转运动装置2使得移液检测装置4的光电传感器403到达单个锥形瓶104瓶口中心正上方附近，微型泵501自启动，先将试剂出口接上软管，软管伸入单个锥形瓶104内，再将试剂进口接上软管，软管伸入外部的edta二钠标准液内，开始对单个锥形瓶104滴定edta二钠标准液，流量计502实时记录edta二钠的耗量，光电传感器403出光照射锥形瓶104，按一定频率采集颜色数据传至单片机，测得溶液颜色变化，自动判断滴定终点，即溶液由玫瑰红色变成纯蓝；
58.6)单个锥形瓶104的样本滴定完成后，继续对另一个锥形瓶104的样本滴定检测，求得灰剂量后，如果误差很小，则程序自动取均值显示在显示屏106上，如果误差很大，显示屏106会报错，需要重新试验，在检测两个样本的同时，也能评估试验是否准确。
59.以上所述，仅为此发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。