稀釋指在溶液中加入溶劑,使?jié)舛冉档偷囊环N實驗室常用操作,為達(dá)到稀釋的準(zhǔn)確性,一般采用相應(yīng)量程的移液管、容量瓶來進(jìn)行,操作較為繁瑣;有些稀釋對象是強(qiáng)酸強(qiáng)堿性,人為操作過程中,存在強(qiáng)酸強(qiáng)瑊液體濺出導(dǎo)致皮膚灼傷、衣物損壞等安全隱患;化工現(xiàn)場操作人員一般施行倒班制,不同人員操作手法、習(xí)慣上的不同,會影響稀釋的客觀性,準(zhǔn)確性。市場一款自動稀釋的實驗室儀器來解決上述問題。本文以模塊化的思想結(jié)合溶液稀釋系統(tǒng)的功能求,通過觸摸屏,進(jìn)行良好的人機(jī)交互,只需要選擇稀釋液體的容積、稀釋比和制備容積,即可自動完成溶液的自動稀釋。其結(jié)枃如圖1所示。本方案中,原液和RO純水的取液擁有各自獨(dú)立的進(jìn)樣器,避免管道內(nèi)殘余液體影響稀釋精度。蘭格恒流泵有限公司介紹人機(jī)界面,采用了觸摸屏,摒棄了傳統(tǒng)的按鍵和LCD液晶顯示器方案。微控制器模塊采用了功能強(qiáng)大的32位STM32F103C單片機(jī)。通過程序控制,只需在觸摸屏選擇稀釋倍率和稀釋液容積,就可以實現(xiàn)液體稀釋的自動化操作。
2硬件設(shè)計
2.1進(jìn)樣模塊
蠕動泵具有獨(dú)特的無密封結(jié)構(gòu)、光滑的軟管管腔以及能夠隨時正反轉(zhuǎn)等特點(diǎn),管道不容易發(fā)生沉積和污堵,很容易實現(xiàn)密封和清洗,并且更換管件也比較方便,在工作中具有很好的適應(yīng)性因此樣液和蒸餾水進(jìn)樣塊均采用了動泵,通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)。
2.2進(jìn)樣模塊驅(qū)動電路
為了滿足實驗室小批量、高精度的稀釋要求,原液取液模塊和RO純水取液模塊都選用100-2B+TH10動泵專用步進(jìn)電機(jī)控制板及動泵。流量范圍:0.00641ml/min,適合徽小流量高精度液體輸送,泵頭選有8滾輪。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動分體結(jié)構(gòu),15檔BCD撥碼開關(guān)調(diào)速,或外控信號調(diào)速,開關(guān)量控制啟停,開關(guān)量控制正反轉(zhuǎn),流量精度可達(dá)士19%,直流24V供電。