自动水溶性酸测定仪的关键部件根据其工作原理(比色法或电位滴定法)有所不同,但核心组件通常包括以下几类:
一、样品处理系统
混合容器
采用耐腐蚀材质(如玻璃或聚四氟乙烯)制成,用于盛放样品与蒸馏水的混合液。部分仪器配备多个独立容器,可同时处理 1-6 个样品。
液体注入装置
高精度定量泵或注射器,能严格按照标准要求(如等体积)注入油样和蒸馏水,确保萃取过程的准确性。
振荡 / 搅拌部件
机械振荡结构:如电机驱动的偏心轮装置,提供稳定的振荡频率,加速水溶性酸的溶解(常见于比色法仪器)。
磁力 / 电动搅拌器:通过磁力搅拌子或电动搅拌桨实现混合,转速可调(0-3000r/min),适用于滴定法仪器。
温控模块
加热与散热系统:内置加热丝和风扇,结合高精度温度传感器(如 PT100),将混合液温度精准控制在试验所需范围(如 80℃±1℃)。
恒温浴槽:部分仪器采用水浴或油浴设计,确保温度均匀性。
二、检测核心部件
(一)比色法仪器
比色系统
光学传感器:高分辨率 CMOS 图像传感器或光电二极管,捕捉加入指示剂后溶液的颜色变化。
光源:高显色指数 LED 光源,提供稳定的照明,覆盖指示剂的敏感波长范围(如 400-700nm)。
标准色卡数据库:内置不同 pH 值对应的颜色标准,通过算法比对计算出样品的 pH 值。
指示剂添加装置
蠕动泵或定量注射器,自动添加溴甲酚绿、溴甲酚紫等指示剂,确保剂量精确。
(二)电位滴定法仪器
pH 电极系统
玻璃电极:对氢离子敏感的玻璃膜电极,用于测量溶液的电位变化。
参比电极:银 / 氯化银或甘汞电极,提供稳定的参考电位,确保测量准确性。
复合电极:将玻璃电极与参比电极集成一体,简化操作并减少误差。
自动滴定管
高精度滴定单元:最小体积 0.01mL,精度达 ±0.1% FS,自动滴加标准碱溶液(如 KOH)。
防气泡设计:通过活塞或步进电机控制,避免滴定过程中气泡干扰。
三、自动化控制系统
微处理器与数据处理模块
控制仪器各部件协同工作(如加热、振荡、滴定),并实时采集传感器数据。
内置算法自动识别滴定终点或比色结果,计算酸值或 pH 值,支持公式编程(如酸值 = V×C×56.1/m)。
操作界面
触摸液晶屏:支持参数设置、实时显示滴定曲线或比色过程,部分型号集成工作站功能。
物理按键:用于基础操作(如校准、启动),确保在特殊环境下的可靠性。
自动清洗与排液系统
完成测试后,自动冲洗管路和容器,防止交叉污染,部分仪器支持废液自动收集。
四、辅助部件
数据存储与输出
内部存储器:存储历史数据(如测试结果、时间、样品编号),支持查询和追溯。
通信接口:RS232、USB 或以太网接口,可将数据传输至计算机或 LIMS 系统。
电源与安全保护
稳压电源:适应宽电压输入(AC220V±10%),确保仪器稳定性。
过热保护:当温度超过设定阈值时自动断电,防止设备损坏。
电极校准装置
自动识别 pH 标准缓冲溶液(如 pH4.0、7.0、10.0),进行两点或多点校准,确保测量精度。
五、耗材与配件
指示剂与标准溶液
溴甲酚绿、溴甲酚紫等比色指示剂,以及 KOH 乙醇溶液等滴定试剂,需定期更换以保证准确性。
蠕动泵软管
耐化学腐蚀的硅胶管,用于输送指示剂或标准溶液,建议定期检查磨损情况并更换。
过滤与分液部件
滤纸、分液漏斗或离心机,用于分离油水两相,部分仪器集成自动分液模块。