CN114924029A - 一种自动滴定***及其实现方法 - Google Patents

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要东明
钟爱弟
肖研
赖振华
沈钊荣
陈衣盈
丘贤章
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Abstract

本发明公开了一种自动滴定***及其实现方法，本发明的实施例通过主控***根据操作指令，触发控制信号，进而控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程，实现高自动化程度的滴定实验。另外，本发明还通过主控***接收***运行过程中各装置的反馈信号，进而直接根据反馈信号计算得到滴定数据，实现高效率的数据计算。本发明能够实现高自动化的滴定流程，通过视觉检测判断滴定终点，且自动计算并反馈结果，自动化程度高、滴定效率快，节省人工成本，可广泛应用于智能测控装置技术领域。

Description

一种自动滴定***及其实现方法
技术领域
本发明涉及智能测控装置技术领域，尤其是一种自动滴定***及其实现方法。
背景技术
滴定实验是通过测量电极电位变化、观察颜色变化判断滴定终点，测量相应离子含量，其依托标准包括但不限于JGJ/T 322-2013、DBJ/T 15-232-2021。
但是现有的滴定实验多通过人工进行，容易导致以下缺点和不足：
1、滴定终点的颜色变化，液体颜色由黄色转为终点颜色桃红色，桃红色与黄色颜色比较接近，终点判断较难、受检测人员的技能水平影响大，分析结果误差较大；
2、滴定分析操作过程需要加入多种试剂，包括指示剂（如酚酞、铬酸钾指示剂）、滴定剂（如硝酸银，硝酸）以及稳定剂（如淀粉），且对于试剂的加入顺序以及加入体积有相应执行标准，人工操作起来步骤多且繁杂；
3、溶液的计算数据过程，需要使用到二次微商算法进行分析，人工记录并计算数据耗费时间较长；
4、对于建筑检测行业，送检样品的数量众多，样品量大，导致检测工作量繁重，通过人工检测的效率低下。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种自动化程度高、效率快的，一种自动滴定***及其实现方法。
一方面，本发明实施例提供了一种自动滴定***，包括：
主控***，用于根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；并根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，所述反馈信号包括所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器的反馈信号；
传动装置，用于根据主控***的控制信号而运动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置；
取样装置，用于根据主控***的控制信号抽取所述样品溶液进行移液处理；以及抽取所述第一清洗溶液进行第一清洗处理；
滴定装置，用于根据主控***的控制信号输送指示溶液进行滴定处理；以及输送第二清洗溶液进行第二清洗处理；
反应容器，用于装载所述移液处理的所述样品溶液和所述滴定处理的所述指示溶液；
视觉传感器，用于根据主控***的控制信号采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液颜色参数，根据所述溶液颜色参数进行滴定识别处理。
进一步，所述主控***、所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述反应容器间隔设置于底板上；
所述取样装置设置于所述反应容器的一端，所述滴定装置设置于所述反应容器的另一端；所述视觉传感器设置于所述取样装置的侧面，位于所述反应容器的上方；
所述主控***分别连接所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器。
进一步，所述主控***设有触控屏；
所述触控屏用于接收用户输入的操作指令，和显示所述滴定数据。
进一步，所述传动装置包括：
转盘，所述转盘***设有多个样品容器，所述样品容器用于存储样品溶液或第一清洗溶液；
旋转驱动，设于所述转盘下方，所述旋转驱动与所述主控***连接，所述旋转驱动用于根据主控***的控制信号驱动所述转盘转动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置。
进一步，所述取样装置包括驱动装置、升降机构、旋转机构、注射泵和取样针；所述驱动装置分别与所述升降机构、所述旋转机构和所述注射泵连接；
所述驱动装置，用于根据所述主控***的控制信号，向所述升降机构、所述旋转机构和所述注射泵发送驱动信号；
所述升降机构，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而带动所述取样针进行升降操作；
所述旋转机构，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而带动所述取样针进行转动操作；
所述注射泵，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而控制所述取样针的抽射操作；所述抽射操作包括抽取操作和注射操作；
其中，所述移液处理和所述第一清洗处理包括所述升降操作、所述转动操作和所述抽射操作的其中一种或多种操作。
进一步，所述滴定装置包括多个滴定计量泵、滴定输送管、升降台、滴定机构和滴定电极；多个所述滴定计量泵通过所述滴定输送管汇集连通至所述滴定机构；所述滴定电极设于所述滴定机构的滴定输出端；多个所述滴定计量泵、所述升降台以及所述滴定电极均与所述主控***连接；
所述升降台，用于根据所述主控***的控制信号，进而带动所述滴定机构进行升降操作；
所述滴定计量泵，用于根据所述主控***的控制信号，抽取指示溶液或第二清洗溶液，进而通过所述滴定输送管向所述滴定机构进行输送操作；
所述滴定电极，用于根据所述主控***的控制信号采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液电位信息，根据所述溶液电位信息进行第二滴定识别处理；
其中，所述滴定处理和所述第一清洗处理包括所述升降操作和所述输送操作的其中一种或多种操作；当所述滴定处理完成，所述滴定计量泵向所述主控***发送计量参数的反馈信号。
进一步，所述反应容器底部设有磁力搅拌器；所述磁力搅拌器与所述主控***连接；所述磁力搅拌器包括磁力台和磁力转子；所述磁力搅拌器，用于根据主控***的控制信号，通过所述磁力台驱动所述磁力转子进行搅拌处理。
进一步，所述***还包括废液瓶；所述废液瓶用于存储所述第一清洗处理和所述第二清洗处理的清洗废液。
另一方面，本发明实施例还提供了一种自动滴定***的实现方法，包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；
通过传动装置带动样品溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取所述预设位置的所述样品溶液放入反应容器进行移液处理；
通过传动装置带动第一清洗溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取所述预设位置的所述第一清洗溶液进行第一清洗处理；
通过滴定装置输送指示溶液放入反应容器进行滴定处理；
通过视觉传感器采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液颜色参数，根据所述溶液颜色参数进行滴定识别处理；
通过主控***根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器每次完成处理动作均会向所述主控***发送反馈信号；
通过滴定装置输送第二清洗溶液进行第二清洗处理。
进一步，还包括搅拌反应溶液的步骤，该步骤包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制磁力搅拌器的搅拌过程；
通过磁力搅拌器的磁力台驱动磁力转子，搅拌所述反应容器的所述样品溶液和所述指示溶液。
上述本发明实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本发明的实施例通过主控***根据操作指令，触发控制信号，进而控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程，实现高自动化程度的滴定实验。另外，本发明还通过主控***接收***运行过程中各装置的反馈信号，进而直接根据反馈信号计算得到滴定数据，实现高效率的数据计算。本发明能够实现高自动化的滴定流程，通过视觉检测判断滴定终点，且自动计算并反馈结果，自动化程度高、滴定效率快，节省人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明的一种自动滴定***的结构示意图；
图2为本发明的一种自动滴定***另一视角的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
一方面，本发明实施例提供了一种自动滴定***，包括：
主控***，用于根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；并根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，反馈信号包括传动装置、取样装置、滴定装置和视觉传感器的反馈信号；
传动装置，用于根据主控***的控制信号而运动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置；
取样装置，用于根据主控***的控制信号抽取样品溶液进行移液处理；以及抽取第一清洗溶液进行第一清洗处理；
滴定装置，用于根据主控***的控制信号输送指示溶液进行滴定处理；以及输送第二清洗溶液进行第二清洗处理；
反应容器，用于装载移液处理的样品溶液和滴定处理的指示溶液；
视觉传感器，用于根据主控***的控制信号采集滴定处理过程反应容器的溶液颜色参数，根据溶液颜色参数进行滴定识别处理。
进一步，主控***、传动装置、取样装置、滴定装置和反应容器间隔设置于底板上；
取样装置设置于反应容器的一端，滴定装置设置于反应容器的另一端；视觉传感器设置于取样装置的侧面，位于反应容器的上方；
主控***分别连接传动装置、取样装置、滴定装置和视觉传感器。
进一步，主控***设有触控屏；
触控屏用于接收用户输入的操作指令，和显示滴定数据。
进一步，传动装置包括：
转盘，转盘***设有多个样品容器，样品容器用于存储样品溶液或第一清洗溶液；
旋转驱动，设于转盘下方，旋转驱动与主控***连接，旋转驱动用于根据主控***的控制信号驱动转盘转动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置。
进一步，取样装置包括驱动装置、升降机构、旋转机构、注射泵和取样针；驱动装置分别与升降机构、旋转机构和注射泵连接；
驱动装置，用于根据主控***的控制信号，向升降机构、旋转机构和注射泵发送驱动信号；
升降机构，用于根据驱动装置的驱动信号，进而带动取样针进行升降操作；
旋转机构，用于根据驱动装置的驱动信号，进而带动取样针进行转动操作；
注射泵，用于根据驱动装置的驱动信号，进而控制取样针的抽射操作；抽射操作包括抽取操作和注射操作；
其中，移液处理和第一清洗处理包括升降操作、转动操作和抽射操作的其中一种或多种操作。
需要说明的是，在一些实施例中，取样装置包括取样臂，升降机构、注射泵和取样针依次连接并设置于取样臂上方，旋转机构设置于取样臂下方，取样臂通过旋转机构设于驱动装置上方。
进一步，滴定装置包括多个滴定计量泵、滴定输送管、升降台、滴定机构和滴定电极；多个滴定计量泵通过滴定输送管汇集连通至滴定机构；滴定电极设于滴定机构的滴定输出端；多个滴定计量泵、升降台以及滴定电极均与主控***连接；
升降台，用于根据主控***的控制信号，进而带动滴定机构进行升降操作；
滴定计量泵，用于根据主控***的控制信号，抽取指示溶液或第二清洗溶液，进而通过滴定输送管向滴定机构进行输送操作；
滴定电极，用于根据主控***的控制信号采集滴定处理过程反应容器的溶液电位信息，根据溶液电位信息进行第二滴定识别处理；
其中，滴定处理和第一清洗处理包括升降操作和输送操作的其中一种或多种操作；当滴定处理完成，滴定计量泵向主控***发送计量参数的反馈信号。
需要说明的是，多个滴定计量泵中包括一个输送清洗溶液的冲洗泵。
进一步，反应容器底部设有磁力搅拌器；磁力搅拌器与主控***连接；磁力搅拌器包括磁力台和磁力转子；磁力搅拌器，用于根据主控***的控制信号，通过磁力台驱动磁力转子进行搅拌处理。
进一步，***还包括废液瓶；废液瓶用于存储第一清洗处理和第二清洗处理的清洗废液。
需要说明的是，第一清洗处理通过旋转机构带动取样针向废液瓶排放清洗废液，第二清洗处理通过反应容器与废液瓶的连接导管向废液瓶排放清洗废液。
另一方面，本发明实施例还提供了一种自动滴定***的实现方法，包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；
通过传动装置带动样品溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取预设位置的样品溶液放入反应容器进行移液处理；
通过传动装置带动第一清洗溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取预设位置的第一清洗溶液进行第一清洗处理；
通过滴定装置输送指示溶液放入反应容器进行滴定处理；
通过视觉传感器采集滴定处理过程反应容器的溶液颜色参数，根据溶液颜色参数进行滴定识别处理；
通过主控***根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，传动装置、取样装置、滴定装置和视觉传感器每次完成处理动作均会向主控***发送反馈信号；
通过滴定装置输送第二清洗溶液进行第二清洗处理。
需要说明的是，通过视觉传感器采集滴定处理过程反应容器的溶液颜色参数，根据溶液颜色参数进行滴定识别处理，通过视觉传感器获取溶液的RGB图像，将RGB图像进行HSV空间转换，借助均衡化原理将空间转换后的HSV图像进行归一化，之后进行K-means颜色聚类，剔除不相关样本数据，获取高可靠性特征数据样本，提取出特征数据进行按原有内置阈值，若高则停止滴定，若低于阈值则继续滴加滴定剂直至判定值等于/高于内置阈值。
进一步，还包括搅拌反应溶液的步骤，该步骤包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制磁力搅拌器的搅拌过程；
通过磁力搅拌器的磁力台驱动磁力转子，搅拌反应容器的样品溶液和指示溶液。
下面结合图1和图2，以及各实施例详细说明本发明，以下说明仅用于解释本发明，不能看作对本发明的限制。
实施例1
S1.在主控***1输入氯离子测定命令，旋转驱动101带动样品转盘11顺时针转动，并将其中一个装有待滴定样本的第一样品容器K1旋转36°到取样针121的正下方后停止（第一样品容器K1初始位置与取样针121在水平面上的投影成36°）。
S2.完成S1后，主控***1接受反馈信息，控制驱动装置102驱动取样臂12上的升降机构122向下运动，使取样针121进入第一样品容器K1中，直至到容器底部，开启注射泵124且通过抽液通道从第一样品容器K1中抽取标准中规定的样品液体体积（参数预先在***中设置），抽取定量的样品后，升降机构122复位；旋转机构123逆时针旋转90°，带动注射泵124至反应杯K2正上方，开启注射泵124将样品液注射到反应杯K2内，完成取样动作。
S3.完成S2后，主控***1发送清洗指令，命令驱动装置102顺时针旋转90°，带动取样臂12复位，命令注射泵124开启抽液通道并抽取清洁瓶K3内的清洗溶液（过程与S1大致相同，不同在于清洁瓶K3初始位置与取样针121在水平面上的投影成180°），对移液后的移液通道和取样针121进行清洗，清洗后的废液通过导管流入废液瓶K4中，以便进行第二组样品移液。
S4.主控***1接受S3完成后的反馈信息后，命令位升降台31带动滴定装置3向下运动至反应杯K2上方10mm处，准备进行滴定操作，同时主控***1命令设于反应杯K2旁的视觉传感器42开启。
S5.S4完成后，主控***1命令滴定装置3内的第一滴定计量泵32启动，并通过第一滴定输送管321向反应杯K2滴入定量的滴酚酞指示剂，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由无色转为微红色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1命令第一滴定计量泵32停止工作。
S6.S5完成后，主控***1命令滴定装置3内的第二滴定计量泵33启动，并通过第二滴定输送管331向反应杯K2注入定量的硝酸溶液指示剂，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由微红色转为无色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1命令第二滴定计量泵33停止工作。
S7.S6完成后，主控***1命令滴定装置3内的第三滴定计量泵34启动，并通过滴定第三输送管341向反应杯K2注入定量的铬酸钾指示剂，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由无色转为黄色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1命令第三滴定计量泵34停止工作。
S8.S7完成后，主控***1命令滴定装置3内的第四滴定计量泵35启动，并通过第四滴定输送管351向反应杯K2注入定量的硝酸银标准溶液，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由黄色转为稳定的略带桃红色的黄色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1判定滴定达到终点，并命令第四滴定计量泵35停止滴定，通过第四滴定计量泵35记录消耗的硝酸银标准溶液体积，将消耗的硝酸银标准溶液体积值传送到主控***1中，主控***1根据消耗的硝酸银标准溶液体积值计算得到当前所测样品离子的含量，计算结果储存和显示在主控***1显示器上。滴定结果按以下公式计算：
Figure 450526DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 649426DEST_PATH_IMAGE002
为硬化混凝土中氯离子含量百分比；C AgNO3 表示硝酸银标准溶液物质的 量浓度（单位：mol/L）；m表示被测样品的质量（g）；V 1 表示滴定时消耗的硝酸银标准溶液体 积（单位：mL）；V 2 表示滴定空白时消耗的硝酸银标准滴定溶液体积（单位：mL）；V 3 表示滴定时 溶液的体积；V 4 表示氯离子提取时溶液的体积。
S9.每个样品测量完毕后，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43将废液排出，并启动安装在滴定装置3上的冲洗泵37抽取清洁瓶内的清洗溶液，对滴定管道和反应杯K2进行多次润洗，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43，将反应杯K2中的废液经废液排放管道431排放至废液瓶K4。
S10.S9完成后，样品转盘11在旋转驱动101带动下顺时针转动至下一组样品（转动角度为样品与取样针121在水平面上的投影所成角度），再重复进行下一组样品的滴定。
实施例2
S1.在主控***1输入氯离子测定命令，旋转驱动101带动样品转盘11顺时针转动，并将其中一个装有待滴定样本的第一样品容器K1旋转36°到取样针121的正下方后停止（第一样品容器K1初始位置与取样针121在水平面上的投影成36°）。
S2.完成S1后，主控***1接受反馈信息，控制驱动装置102驱动取样臂12上的升降机构122向下运动，使取样针121进入第一样品容器K1中，直至到容器底部，开启注射泵124且通过抽液通道从第一样品容器K1中抽取标准中规定的样品液体体积（参数预先在***中设置），抽取定量的样品后，升降机构122复位；旋转机构123逆时针旋转90°，带动注射泵124至反应杯K2正上方，开启注射泵124将样品液注射到反应杯K2内，完成取样动作。
S3.完成S2后，主控***1发送清洗指令，命令驱动装置102顺时针旋转90°，带动取样臂12复位，命令注射泵124开启抽液通道并抽取清洁瓶K3内的清洗溶液（过程与S1大致相同，不同在于清洁瓶K3初始位置与取样针121在水平面上的投影成180°），对移液后的移液通道和取样针121进行清洗，清洗后的废液通过导管流入废液瓶K4中，以便进行第二组样品移液。
S4.主控***1接受S3完成后的反馈信息后，命令升降台31带动滴定装置3上的滴定电极38向下运动，滴定电极38移动至盛有待定的样品液的反应容器K2的底部。
S5.S4完成后，主控***1命令位滴定装置3内的第五滴定计量泵36启动，并通过第五滴定输送管361向反应杯K2注入定量的淀粉溶液指示剂。
S6.S5完成后，主控***1命令开启磁力搅拌器41，通过磁力台411控制反应杯K2里的磁力转子412旋转，对反应杯K2中的溶液进行搅拌，使杯内标准溶液和滴定的溶液持续、充分混合。
S7.主控***1命令滴定装置3内的第四滴定计量泵35启动开始计量滴定，并通过第四滴定输送管351向反应杯K2注入硝酸银标准溶液，同时命令启动滴定电极38。
S8.在滴定过程中，第四滴定计量泵35将滴定信息实时传输到主控***1。主控***1根据滴定电极38检测的电位信息及硝酸银标准溶液的滴加体积判断滴定终点，当主控***1判定到达滴定终点时，命令第四滴定计量泵35停止滴定并关闭磁力搅拌器41。
S9.主控***1根据上传的滴定电极38检测的电位信息、硝酸银标准溶液的滴加体积，计算得到当前所测样品离子的含量。计算结果储存和显示在主控***1显示器上。滴定结果按以下公式计算：
Figure 253058DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 246422DEST_PATH_IMAGE003
为硬化混凝土中氯离子含量百分比；C AgNO3 表示硝酸银标准溶液物质的 量浓度（单位：mol/L）；m表示被测样品的质量（g）；V 1 表示滴定时消耗的硝酸银标准溶液体 积（单位：mL）；V 2 表示滴定空白时消耗的硝酸银标准滴定溶液体积（单位：mL）；V 3 表示滴定时 溶液的体积；V 4 表示氯离子提取时溶液的体积。
之后，按照各标准中规定氯离子含量计算方式及样品配合比来计算氯离子含量。
S10.每个样品测量完毕后，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43将废液排出，并启动安装在滴定装置3上的冲洗泵37抽取清洁瓶K3内的清洗溶液，对滴定管道和反应杯K2进行多次润洗，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43，将反应杯K2中的废液经废液排放管道431排放至废液瓶K4。
S11.S10完成后，样品转盘11在旋转驱动101带动下顺时针转动至下一组样品（转动角度为样品与取样针121在水平面上的投影所成角度），再重复进行下一组样品的滴定。
实施例3
S1.在主控***1按下测定命令，旋转驱动101带动样品转盘11顺时针转动，并将其中一个装有待滴定样本的第一样品容器K1旋转36°到取样针121的正下方后停止（第一样品容器K1初始位置与取样针121在水平面上的投影成36°）。
S2.完成S1后，主控***1接受反馈信息，控制驱动装置102驱动取样臂12上的升降机构122向下运动，使取样针121进入第一样品容器K1中，直至到容器底部，开启注射泵124且通过抽液通道从第一样品容器K1中抽取标准中规定的样品液体体积（参数预先在***中设置），抽取定量的样品后，升降机构122复位；旋转机构123逆时针旋转90°，带动注射泵124至反应杯K2正上方，开启注射泵124将样品液注射到反应杯K2内，完成取样动作。
S3.完成S2后，主控***1发送清洗指令，命令驱动装置102顺时针旋转90°，带动取样臂12复位，命令注射泵124开启抽液通道并抽取清洁瓶K3内的清洗溶液（过程与S1大致相同，不同在于清洁瓶K3初始位置与取样针121在水平面上的投影成180°），对移液后的移液通道和取样针121进行清洗，清洗后的废液通过导管流入废液瓶K4中，以便进行第二组样品移液。
S4.主控***1接受S3完成后的反馈信息后，命令位升降台31带动滴定装置3向下运动至反应杯K2上方10mm处，准备进行滴定操作，同时主控***1命令设于反应杯K2旁的视觉传感器42开启。
S5.S4完成后，主控***1命令滴定装置3内的第一滴定计量泵32启动，并通过第一滴定输送管321向反应杯K2滴入定量的滴酚酞指示剂，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由无色转为微红色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1命令第一滴定计量泵32停止工作。
S6.S5完成后，主控***1命令滴定装置3内的第二滴定计量泵33启动，并通过第二滴定输送管331向反应杯K2注入定量的硝酸溶液指示剂，视觉传感器42监测此时混合溶液的颜色RGB值，当混合溶液颜色由微红色转为无色时，视觉传感器42发出反馈信息给主控***1，此时主控***1命令第二滴定计量泵33停止工作。
S7.S6完成后，主控***1命令位滴定装置3内的第五滴定计量泵36启动，并通过第五滴定输送管361向反应杯K2注入定量的淀粉溶液指示剂。
S8.主控***1命令启滴定电极38、滴定装置3内的第四滴定计量泵35启动开始计量滴定，并通过第四滴定输送管351向反应杯K2注入硝酸银标准溶液。
S9.S8完成后，主控***1命令开启磁力台411上的磁力搅拌器41，通过磁力台411控制反应杯K2里的磁力转子412旋转，对反应杯K2中的溶液进行搅拌，使杯内标准溶液和滴定的溶液持续、充分混合。
S10.在滴定过程中，第四滴定计量泵35将滴定信息实时传输到主控***1。主控***1根据滴定电极38检测的电位信息及硝酸银标准溶液的滴加体积判断滴定终点，当主控***1判定到达滴定终点时，命令第四滴定计量泵35停止滴定并关闭磁力搅拌器41。
S11.主控***1根据上传的滴定电极38检测的电位信息、视觉传感器42检测的颜色信息及硝酸银标准溶液的滴加体积，计算得到当前所测样品离子的含量。计算结果储存和显示在主控***1上。滴定结果按以下公式计算：
Figure 938434DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 675446DEST_PATH_IMAGE003
为硬化混凝土中氯离子含量百分比；C AgNO3 表示硝酸银标准溶液物质的 量浓度（单位：mol/L）；m表示被测样品的质量（g）；V 1 表示滴定时消耗的硝酸银标准溶液体 积（单位：mL）；V 2 表示滴定空白时消耗的硝酸银标准滴定溶液体积（单位：mL）；V 3 表示滴定时 溶液的体积；V 4 表示氯离子提取时溶液的体积。
之后，按照各标准中规定氯离子含量计算方式及样品配合比来计算氯离子含量。
S12.每个样品测量完毕后，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43将废液排出，并启动安装在滴定装置3上的冲洗泵37抽取清洁瓶K3内的清洗溶液，对滴定管道和反应杯K2进行多次冲洗，主控***1命令开启安装在反应杯K2上废液排放阀门43，将反应杯K2中的废液经废液排放管道144排放至废液瓶K4；
S13.S12完成后，样品转盘11在旋转驱动101带动下顺时针转动至下一组样品（转动角度为样品与取样针121在水平面上的投影所成角度），再重复进行下一组样品的滴定。
综上所述，本发明能够实现自动取样和自动滴定功能，自动化程度高，效率快。本发明通过视觉传感器检测的颜色信息，指示剂酚酞及滴定剂硝酸调节试样溶液pH至标准规定范围，视觉传感器检测的颜色信息，指示剂铬酸钾及硝酸银标准溶液的滴加体积判断滴定终点，测定水溶性氯离子含量；视觉传感器检测的颜色信息，指示剂酚酞及滴定剂硫酸调节试样溶液pH至标准规定范围，滴定电极检测的电位信息及硝酸银标准溶液的滴加体积判断滴定终点，测定酸溶性氯离子含量。上述两种测定过程中，主控***收集滴定数据并自动计算，提高了检测的准确性和实时性，降低了人工成本。每次取样、滴定工作完成后，自动清洗、润洗所有管路，避免对后续检测产生影响；具备废水废液分离功能，废水、废液瓶置于***外部方便拆卸清理。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种自动滴定***，其特征在于：包括：
主控***，用于根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；并根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，所述反馈信号包括所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器的反馈信号；
传动装置，用于根据主控***的控制信号而运动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置；
取样装置，用于根据主控***的控制信号抽取所述样品溶液进行移液处理；以及抽取所述第一清洗溶液进行第一清洗处理；
滴定装置，用于根据主控***的控制信号输送指示溶液进行滴定处理；以及输送第二清洗溶液进行第二清洗处理；
反应容器，用于装载所述移液处理的所述样品溶液和所述滴定处理的所述指示溶液；
视觉传感器，用于根据主控***的控制信号采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液颜色参数，根据所述溶液颜色参数进行滴定识别处理。
2.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：
所述主控***、所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述反应容器间隔设置于底板上；
所述取样装置设置于所述反应容器的一端，所述滴定装置设置于所述反应容器的另一端；所述视觉传感器设置于所述取样装置的侧面，位于所述反应容器的上方；
所述主控***分别连接所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器。
3.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：所述主控***设有触控屏；
所述触控屏用于接收用户输入的操作指令，和显示所述滴定数据。
4.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：所述传动装置包括：
转盘，所述转盘***设有多个样品容器，所述样品容器用于存储样品溶液或第一清洗溶液；
旋转驱动，设于所述转盘下方，所述旋转驱动与所述主控***连接，所述旋转驱动用于根据主控***的控制信号驱动所述转盘转动，进而控制样品溶液或第一清洗溶液的位置。
5.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：所述取样装置包括驱动装置、升降机构、旋转机构、注射泵和取样针；所述驱动装置分别与所述升降机构、所述旋转机构和所述注射泵连接；
所述驱动装置，用于根据所述主控***的控制信号，向所述升降机构、所述旋转机构和所述注射泵发送驱动信号；
所述升降机构，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而带动所述取样针进行升降操作；
所述旋转机构，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而带动所述取样针进行转动操作；
所述注射泵，用于根据所述驱动装置的驱动信号，进而控制所述取样针的抽射操作；所述抽射操作包括抽取操作和注射操作；
其中，所述移液处理和所述第一清洗处理包括所述升降操作、所述转动操作和所述抽射操作的其中一种或多种操作。
6.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：所述滴定装置包括多个滴定计量泵、滴定输送管、升降台、滴定机构和滴定电极；多个所述滴定计量泵通过所述滴定输送管汇集连通至所述滴定机构；所述滴定电极设于所述滴定机构的滴定输出端；多个所述滴定计量泵、所述升降台以及所述滴定电极均与所述主控***连接；
所述升降台，用于根据所述主控***的控制信号，进而带动所述滴定机构进行升降操作；
所述滴定计量泵，用于根据所述主控***的控制信号，抽取指示溶液或第二清洗溶液，进而通过所述滴定输送管向所述滴定机构进行输送操作；
所述滴定电极，用于根据所述主控***的控制信号采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液电位信息，根据所述溶液电位信息进行第二滴定识别处理；
其中，所述滴定处理和所述第一清洗处理包括所述升降操作和所述输送操作的其中一种或多种操作；当所述滴定处理完成，所述滴定计量泵向所述主控***发送计量参数的反馈信号。
7.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：所述反应容器底部设有磁力搅拌器；所述磁力搅拌器与所述主控***连接；所述磁力搅拌器包括磁力台和磁力转子；所述磁力搅拌器，用于根据主控***的控制信号，通过所述磁力台驱动所述磁力转子进行搅拌处理。
8.根据权利要求1所述的一种自动滴定***，其特征在于：还包括废液瓶；所述废液瓶用于存储所述第一清洗处理和所述第二清洗处理的清洗废液。
9.一种自动滴定***的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制传动装置的运动过程、取样装置和滴定装置的溶液处理过程以及视觉传感器的识别过程；
通过传动装置带动样品溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取所述预设位置的所述样品溶液放入反应容器进行移液处理；
通过传动装置带动第一清洗溶液移动至预设位置；
通过取样装置抽取所述预设位置的所述第一清洗溶液进行第一清洗处理；
通过滴定装置输送指示溶液放入反应容器进行滴定处理；
通过视觉传感器采集所述滴定处理过程所述反应容器的溶液颜色参数，根据所述溶液颜色参数进行滴定识别处理；
通过主控***根据反馈信号计算得到滴定数据；其中，所述传动装置、所述取样装置、所述滴定装置和所述视觉传感器每次完成处理动作均会向所述主控***发送反馈信号；
通过滴定装置输送第二清洗溶液进行第二清洗处理。
10.根据权利要求9所述的一种自动滴定***的实现方法，其特征在于：还包括搅拌反应溶液的步骤，该步骤包括以下步骤：
通过主控***根据操作指令，触发控制信号控制磁力搅拌器的搅拌过程；
通过磁力搅拌器的磁力台驱动磁力转子，搅拌所述反应容器的所述样品溶液和所述指示溶液。
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