定量移液器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有能夠達到高精度定量取液要求的定量移液器。該定量移液器包括中空的筒體，所述筒體的兩端通過蓋板密封，所述蓋板上設(shè)置有與筒體內(nèi)部連通的吸液管連接頭，所述筒體內(nèi)設(shè)置有活塞以及螺桿，所述螺桿一端固定在活塞上，另一端沿筒體的軸向方向延伸至筒體外部，所述螺桿上設(shè)置有螺桿行程控制裝置。該定量移液器利用螺桿行程控制裝置精確控制螺桿的行程，螺桿移動時會帶動活塞移動，活塞移動時吸取液體，其吸取液體的體積為螺桿移動的距離與活塞橫截面面積的乘積，通過螺桿行程控制裝置精確可以控制螺桿的行程，從而精確控制吸液管吸取液體的體積，能夠達到高精度定量取液的要求。適合在化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域推廣運用。
【專利說明】定量移液器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種定量移液器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，對于定量取液通常都是采用以下三種方式實現(xiàn)，第一種是采用量筒的方式，即將需要量取的液體倒入量筒中，然后采用膠頭滴管逐漸進行定量，這種方式在量取液體時，即要傾倒液體又要用膠頭滴管定量，在如此繁瑣的操作后得到的液體體積精確度還比較低，工作效率低；第二種方式是采用移液管與洗耳球的方式，利用移液管和洗耳球量取液體時，由于吸入液體后右手食指難于控制移液管中液面高低，定量取液的精度較低，而且還只能量取固定體積液體，第三種方式是采用吸量管的方式，用吸量管量取液體時，洗耳球不能精確控制吸入液體的體積，很難達到高精度的定量要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠達到高精度定量取液要求的定量移液器。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該定量移液器，包括中空的筒體，所述筒體的上下兩端分別通過上蓋板與下蓋板密封，所述上蓋板設(shè)置有與筒體內(nèi)部連通的吸液管連接頭，所述筒體內(nèi)設(shè)置有活塞以及螺桿，所述螺桿一端固定在活塞上，另一端沿筒體的軸向方向延伸至筒體外部，所述螺桿上設(shè)置有螺桿行程控制裝置。
[0005]進一步的是，所述螺桿行程控制裝置包括第一錐形齒輪、第二錐形齒輪以及套設(shè)在螺桿上的螺母，所述螺母與下蓋板之間設(shè)置有限位筒，所述限位筒的下端與螺母固定在一起，所述限位筒上部外表面固定有限位塊，還包括固定在下蓋板上的L型圓弧板，所述限位塊卡在L型圓弧板與下蓋板圍成的凹槽內(nèi)并且限位塊的高度與凹槽的高度一致，所述第一錐形齒輪與螺母固定連接并且第一錐形齒輪的中心軸線與螺母的中心軸線重合，所述第二錐形齒輪的中心軸線與第一錐形齒輪的中心軸線互相垂直且第二錐形齒輪與第一錐形齒輪相互嚙合，所述第二錐形齒輪上連接有旋轉(zhuǎn)手柄，所述旋轉(zhuǎn)手柄上套設(shè)有固定套筒，所述固定套筒通過支架與筒體固定連接，所述支架上固定有角度盤，所述角度盤的中心軸線與旋轉(zhuǎn)手柄的中心軸線重合，所述旋轉(zhuǎn)手柄上固定有指針，當旋轉(zhuǎn)手柄旋轉(zhuǎn)時，指針隨著旋轉(zhuǎn)手柄的轉(zhuǎn)動指向角度盤的不同刻度線。
[0006]進一步的是,所述第一錐形齒輪的齒數(shù)為NI,第二錐形齒輪的齒數(shù)為N2,所述第一錐形齒輪的齒數(shù)NI與第二錐形齒輪的齒數(shù)N2的比例為i = 2?5。
[0007]進一步的是，所述第二錐形齒輪與旋轉(zhuǎn)手柄之間設(shè)置有減速裝置，所述減速裝置包括第一柱齒輪、第二柱齒輪、連接軸，所述連接軸通過軸承固定在支架上，所述第一柱齒輪的齒數(shù)為N3,第二柱齒輪的齒數(shù)為N4,所述第一柱齒輪的齒數(shù)N3與第二柱齒輪的齒數(shù)N4的比例為j = 2?5，所述第一柱齒輪與第二錐形齒輪分別固定在連接軸的兩端，第二柱齒輪固定在旋轉(zhuǎn)手柄的端頭，并且所述第一柱齒輪與第二主齒輪相互嚙合。[0008]進一步的是，所述旋轉(zhuǎn)手柄上連接有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)手柄轉(zhuǎn)動的自動控制裝置。
[0009]進一步的是，所述螺桿行程控制裝置包括套設(shè)在螺桿上的螺母以及用于驅(qū)動螺母轉(zhuǎn)動的自動控制裝置。
[0010]進一步的是，所述自動控制裝置包括步進電機以及用于控制步進電機轉(zhuǎn)動的單片機，所述單片機上連接有數(shù)碼顯示管。
[0011 ] 進一步的是，所述步進電機上設(shè)置有散熱風扇。
[0012]進一步的是，所述吸液管連接頭與蓋板之間設(shè)置有安全氣瓶，所述安全氣瓶上設(shè)置有出氣孔，所述出氣孔通過氣塞密封。
[0013]進一步的是，所述筒體上設(shè)置有托架，所述托架上設(shè)置有多個吸液管卡槽。
[0014]本實用新型的有益效果是:該定量移液器利用螺桿行程控制裝置精確控制螺桿的行程，螺桿移動時會帶動活塞移動，活塞移動時吸取液體，其吸取液體的體積為螺桿移動的距離與活塞橫截面面積的乘積，通過螺桿行程控制裝置精確可以控制螺桿的行程，從而精確控制吸液管吸取液體的體積，能夠達到高精度定量取液的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型定量移液器的其中一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型定量移液器的另外一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中標記說明:吸液管1、筒體2、上蓋板301、下蓋板302、吸液管連接頭4、活塞5、螺桿6、螺桿行程控制裝置7、螺母70、第一錐形齒輪701、第二錐形齒輪702、旋轉(zhuǎn)手柄703、固定套筒704、支架705、角度盤706、指針707、第一柱齒輪708、第二柱齒輪709、連接軸710、步進電機711、連接管712、單片機717、數(shù)碼顯示管718、散熱風扇719、限位筒720、限位塊721、L型圓弧板722、安全氣瓶8、出氣孔801、氣塞802、托架9、吸液管卡槽901。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0019]如圖1、2所示，該定量移液器，包括中空的筒體2，所述筒體2的上下兩端分別通過上蓋板301與下蓋板302密封,所述上蓋板301設(shè)置有與筒體2內(nèi)部連通的吸液管連接頭4，所述筒體2內(nèi)設(shè)置有活塞5以及螺桿6，所述螺桿6 —端固定在活塞5上，另一端沿筒體2的軸向方向延伸至筒體2外部，所述螺桿6上設(shè)置有螺桿行程控制裝置7。該定量移液器利用螺桿行程控制裝置7精確控制螺桿6的行程，螺桿6移動時會帶動活塞5移動，活塞5移動時吸取液體，其吸取液體的體積為螺桿6移動的距離與活塞5橫截面面積的乘積，通過螺桿6行程控制裝置精確可以控制螺桿6的行程，從而精確控制吸液管I吸取液體的體積，能夠達到高精度定量取液的要求，在吸取液體時，可以在吸液管連接頭4上連接吸液管I也可以不連接，通常為了保證吸取的的液體不受污染，通常在操作時都會連接吸液管1，而且所述吸液管I通過吸液管I連接頭連接，可以根據(jù)不同需求從而方便的更換不同規(guī)格的吸液管I。
[0020]在上述實施方式中，所述螺桿行程控制裝置7可以采用多種方式實現(xiàn)，可以采用純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，也以采用電動控制的方式實現(xiàn)，作為其中一種優(yōu)選的方式是:所述螺桿行程控制裝置7包括第一錐形齒輪701、第二錐形齒輪702以及套設(shè)在螺桿6上的螺母70，所述螺母70與下蓋板302之間設(shè)置有限位筒720，所述限位筒720的下端與螺母70固定在一起，所述限位筒720上部外表面固定有限位塊721，還包括固定在下蓋板302上的L型圓弧板722，所述限位塊721卡在L型圓弧板722與下蓋板302圍成的凹槽內(nèi)并且限位塊721的高度與凹槽的高度一致，所述第一錐形齒輪701與螺母70固定連接并且第一錐形齒輪701的中心軸線與螺母70的中心軸線重合，所述第二錐形齒輪702的中心軸線與第一錐形齒輪701的中心軸線互相垂直且第二錐形齒輪702與第一錐形齒輪701相互嚙合，所述第二錐形齒輪702上連接有旋轉(zhuǎn)手柄703，所述旋轉(zhuǎn)手柄703上套設(shè)有固定套筒704，所述固定套筒704通過支架705與筒體2固定連接，所述支架705上固定有角度盤706，所述角度盤706的中心軸線與旋轉(zhuǎn)手柄703的中心軸線重合，所述旋轉(zhuǎn)手柄703上固定有指針707，當旋轉(zhuǎn)手柄703旋轉(zhuǎn)時，指針707隨著旋轉(zhuǎn)手柄703的轉(zhuǎn)動指向角度盤706的不同刻度線。該螺桿行程控制裝置7的工作過程如下所述:當需要吸取一定量的液體時，只需轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄703，旋轉(zhuǎn)手柄703帶動第二錐形齒輪702轉(zhuǎn)動，由于第二錐形齒輪702與第一錐形齒輪701相互嚙合，因此，第二錐形齒輪702會帶動第一錐形齒輪701轉(zhuǎn)動，由于第一錐形齒輪701與螺母70固定連接，第一錐形齒輪701在轉(zhuǎn)動的過程中會帶動螺母70轉(zhuǎn)動，進而使螺桿6發(fā)生移動，螺桿6移動的距離L由螺桿6的螺距d、第一錐形齒輪701的齒數(shù)N1、第二錐形齒輪702的齒數(shù)N2以及旋轉(zhuǎn)手柄703轉(zhuǎn)過的角度Θ決定，具體計算方式如下所示:螺桿6移動的距離L = N2*d* θ /Nl*360°，吸取的液體體積V = LS，其中S為活塞5的橫截面積，當需要放出吸液管I內(nèi)的液體時，只需反方向旋轉(zhuǎn)手柄703即可，放出液體的體積同樣根據(jù)上述公式計算。
[0021]為了進一步提高定量取液的精度，所述第一錐形齒輪701的齒數(shù)NI與第二錐形齒輪702的齒數(shù)N2的比例為i = 2?5，這樣當旋轉(zhuǎn)手柄703轉(zhuǎn)動2?5圈，螺桿6才移動一個螺距的距離，這樣可以對螺桿6的行程進行微調(diào)。
[0022]為了更進一步的提高定量取液的精度，所述第二錐形齒輪702與旋轉(zhuǎn)手柄703之間設(shè)置有減速裝置，所述減速裝置包括第一柱齒輪708、第二柱齒輪709、連接軸710，所述連接軸710通過軸承固定在支架705上，所述第一柱齒輪708的齒數(shù)為N3，第二柱齒輪709的齒數(shù)為N4,所述第一柱齒輪708的齒數(shù)N3與第二柱齒輪709的齒數(shù)N4的比例為j = 2?5，所述第一柱齒輪708與第二錐形齒輪702分別固定在連接軸710的兩端，第二柱齒輪709固定在旋轉(zhuǎn)手柄703的端頭，并且所述第一柱齒輪708與第二柱齒輪709相互嚙合，此時，旋轉(zhuǎn)手柄703吸取的液體體積V = S*N2*N4*d* θ /N1*N3*360°，通過設(shè)置減速裝置，當螺桿6移動一個螺距的距離時，旋轉(zhuǎn)手柄703需要轉(zhuǎn)動4?25圈才能實現(xiàn)，這樣就可以更加精確的控制螺桿6的行程，提高定量取液的精度。例如，當螺桿6的螺距d = 0.1cm時，活塞5的橫截面半徑為3cm，第一錐形齒輪701的齒數(shù)NI與第二錐形齒輪702的齒數(shù)N2的比例為i = 2,第一柱齒輪708的齒數(shù)N3與第二柱齒輪709的齒數(shù)N4的比例為j = 2,旋轉(zhuǎn)手柄703轉(zhuǎn)過180°時，螺桿6移動的距離L = 0.0125cm,活塞5的橫截面積為S = π *3cm*3cm=28.26cm2，吸取的液體體積為V = LS = 28.26*0.0125 = 0.35325ml，可以精確到小數(shù)點后五位。
[0023]為了使整個取液過程自動完成，所述旋轉(zhuǎn)手柄703上連接有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)手柄703轉(zhuǎn)動的自動控制裝置。
[0024]所述螺桿行程控制裝置7還可以采用另外一種優(yōu)選的方式:所述螺桿行程控制裝置I包括套設(shè)在螺桿6上的螺母70以及用于驅(qū)動螺母70轉(zhuǎn)動的自動控制裝置，這種方式采用自動控制的方式實現(xiàn)，螺桿6的移動距離由自動控制裝置實現(xiàn)。
[0025]所述自動控制裝置可以采用現(xiàn)有的各種控制系統(tǒng)實現(xiàn)，作為一種優(yōu)選的方式是:所述自動控制裝置包括步進電機711以及用于控制步進電機711轉(zhuǎn)動的單片機717。將預(yù)先設(shè)定的參數(shù)輸入單片機717，利用單片機717計算出步進電機711需要轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，進而控制步進電機711轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動圈數(shù)達到規(guī)定圈數(shù)時，單片機717發(fā)出信號使步進電機711停止工作，為了使操作人員及時的知曉吸取的進度，所述單片機717上連接有定數(shù)報警器。當需要放出吸液管I內(nèi)的液體時，采用同樣的方式，使步進電機711反轉(zhuǎn)即可。為了使操作人員實時的了解吸液管I吸取液體的狀態(tài)，所述單片機717上連接有數(shù)碼顯示管718，這樣可以將吸液管I吸取的液體量實時的反應(yīng)出來便于操作人員觀察了解。
[0026]為了避免步進電機711在長時間工作后過熱，所述步進電機711上設(shè)置有散熱風扇 719。
[0027]為防止產(chǎn)生過吸現(xiàn)象，所述吸液管I連接頭與蓋板3之間設(shè)置有安全氣瓶8，所述安全氣瓶8上設(shè)置有出氣孔801，所述出氣孔801通過氣塞802密封，安全氣瓶8尺寸較小，可以單手操作，即能防止過吸又能防止使用者產(chǎn)生疲勞感。
[0028]在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，需要用到各種規(guī)格量程的吸液管I來吸取液體，為了方便使用者選取吸液管1，所述筒體2上設(shè)置有托架9，所述托架9上設(shè)置有多個吸液管卡槽901，這樣可以將各種規(guī)格量程的吸液管I卡在吸液管卡槽901中，便于取用。
【權(quán)利要求】
1.定量移液器，其特征在于:包括中空的筒體(2)，所述筒體(2)的上下兩端分別通過上蓋板(301)與下蓋板(302)密封，所述上蓋板(301)設(shè)置有與筒體(2)內(nèi)部連通的吸液管連接頭(4)，所述筒體(2)內(nèi)設(shè)置有活塞(5)以及螺桿(6)，所述螺桿(6) —端固定在活塞(5)上，另一端沿筒體(2)的軸向方向延伸至筒體(2)外部，所述螺桿(6)上設(shè)置有螺桿行程控制裝置(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的定量移液器，其特征在于:所述螺桿行程控制裝置(7)包括第一錐形齒輪(701)、第二錐形齒輪(702)以及套設(shè)在螺桿(6)上的螺母(70)，所述螺母(70)與下蓋板(302)之間設(shè)置有限位筒(720)，所述限位筒(720)的下端與螺母(70)固定在一起，所述限位筒(720)上部外表面固定有限位塊(721)，還包括固定在下蓋板(302)上的L型圓弧板(722)，所述限位塊(721)卡在L型圓弧板(722)與下蓋板(302)圍成的凹槽內(nèi)并且限位塊(721)的高度與凹槽的高度一致，所述第一錐形齒輪(701)與螺母(70)固定連接并且第一錐形齒輪(701)的中心軸線與螺母(70)的中心軸線重合，所述第二錐形齒輪(702)的中心軸線與第一錐形齒輪(701)的中心軸線互相垂直且第二錐形齒輪(702)與第一錐形齒輪(701)相互嚙合，所述第二錐形齒輪(702)上連接有旋轉(zhuǎn)手柄(703)，所述旋轉(zhuǎn)手柄(703)上套設(shè)有固定套筒(704)，所述固定套筒(704)通過支架(705)與筒體(2)固定連接，所述支架(705)上固定有角度盤(706)，所述角度盤(706)的中心軸線與旋轉(zhuǎn)手柄(703)的中心軸線重合，所述旋轉(zhuǎn)手柄(703)上固定有指針(707)，當旋轉(zhuǎn)手柄(703)旋轉(zhuǎn)時，指針(707)隨著旋轉(zhuǎn)手柄(703)的轉(zhuǎn)動指向角度盤(706)的不同刻度線。
3.如權(quán)利要求2所述的定量移液器，其特征在于:所述第一錐形齒輪(701)的齒數(shù)為NI,第二錐形齒輪(702)的齒數(shù)為N2,所述第一錐形齒輪(701)的齒數(shù)NI與第二錐形齒輪(702)的齒數(shù)N2的比例為i = 2~5。
4.如權(quán)利要求3所述的定量移液器，其特征在于:所述第二錐形齒輪(702)與旋轉(zhuǎn)手柄(703)之間設(shè)置有減速裝置，所述減速裝置包括第一柱齒輪(708)、第二柱齒輪(709)、連接軸(710)，所述連接軸(710)通過軸承固定在支架(705)上，所述第一柱齒輪(708)的齒數(shù)為N3,第二柱齒輪(709)的齒數(shù)為N4,所述第一柱齒輪(708)的齒數(shù)N3與第二柱齒輪(709)的齒數(shù)N4的比例為j = 2~5，所述第一柱齒輪(708)與第二錐形齒輪(702)分別固定在連接軸(710)的兩端，第二柱齒輪(709)固定在旋轉(zhuǎn)手柄(703)的端頭，并且所述第一柱齒輪(708)與第二柱齒輪(709)相互嚙合。
5.如權(quán)利要求4所述的定量移液器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)手柄(703)上連接有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)手柄(703)轉(zhuǎn)動的自動控制裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的定量移液器，其特征在于:所述螺桿行程控制裝置(7)包括套設(shè)在螺桿(6)上的螺母(70)以及用于驅(qū)動螺母(70)轉(zhuǎn)動的自動控制裝置，所述螺母(70)通過連接管(712)與自動控制裝置相連。
7.如權(quán)利要求5或6所述的定量移液器，其特征在于:所述自動控制裝置包括步進電機(711)以及用于控制步進電機(711)轉(zhuǎn)動的單片機(717)，所述單片機(717)上連接有數(shù)碼顯示管(718)。
8.如權(quán)利要求7所述的定量移液器，其特征在于:所述步進電機(711)上設(shè)置有散熱風扇(719)。
9.如權(quán)利要求1所述的定量移液器，其特征在于:所述吸液管連接頭(4)與蓋板(3)之間設(shè)置有安全氣瓶(8)，所述安全氣瓶(8)上設(shè)置有出氣孔(801)，所述出氣孔(801)通過氣塞(802)密封。
10.如權(quán)利要求9所述的定量移液器，其特征在于:所述筒體(2)上設(shè)置有托架(9)，所述托架(9)上設(shè)置有多個吸液管 卡槽(901)。
【文檔編號】B01L3/02GK203816658SQ201420200926
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張建明 申請人:張建明