专利名称：碱含量快速测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析仪器，尤指一种适用于检测混凝土及其组成材料中碱含
量的碱含量快速测定仪。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，对于混凝土等建筑材料的需求越来越大，对混凝土 质量的要求也越来越高。混凝土原料中含有钾、钠离子，当混凝土处于湿润的环境中一段 时间后，混凝土中的钾、钠离子与粗细骨料中的活性硅发生反应，造成结构膨胀和开裂，即 发生碱骨料反应，碱骨料反应会对混凝土结构造成有害伤害，进而影响建筑质量。为了减少 混凝土中的碱骨料反应发生的风险，使用前需要对混凝土中的钾、钠等离子进行检测，目前 国内通常利用火焰分光光度法或原子吸收分光光度法测量碱含量。即先将一定重量的被测 原料用溶液处理后，利用火焰分光光度计或原子吸收分光光度计测量钾、钠离子含量，再利 用混凝土碱含量公式确定碱含量值(kg/m3)。试验规范中虽然给出试验仪器清单和试验步 骤，但试验流程繁琐，所用仪器操作复杂，需要数据后续处理，没有实现自动化，对操作人员 的个人素质提出较高要求；同时仪器占地较大、价格昂贵，对操作条件也提出较高要求。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种碱含量快速测定仪，解决现有试验 仪器存在的占地较大、价格昂贵、试验方法复杂、流程繁琐，仪器操作麻烦、数据后续处理工 作量较大等问题。
为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下 碱含量快速测定仪，包括电极检测机构、测试主机27，测试主机27包括测试主机 外壳23、设置在测试主机外壳23内的电器控制部分，在测试主机外壳23上设有操作面板、 钾电极插口2、钠电极插口211 ;电极检测机构包括钾离子复合电极26、钠离子复合电极261 及与其配套的导线，钾离子复合电极26通过导线与钾电极插口 2连接，钠离子复合电极261 通过导线与钠电极插口 211连接，钾电极插口 2、钠电极插口 211通过信号线与电器控制部 分连接。 测试主机外壳上设置的操作面板包括显示屏1、键盘，键盘上设有向上控制键3、 向下控制键4、取消控制键5、背光控制键6、开关控制键7、确定控制键8。 测试主机分为台式与手持式。 所述的台式测试主机电器控制部分包括单片机18及通过控制总线与单片机18连 接的功能元件，其中功能元件包括 用于对钾离子复合电极26的电压进行采集的采样放大模块15 ; 用于对钠离子复合电极261的电压进行采集的第二采样放大模块151 ; 与显示屏1连接的显示屏插口 17 ; 与键盘连接的键盘插口 19 ;[0013] 用于对室温进行测量的温度检测模块20 ; 电源电压转换模块和电源开关13 ; 用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 9 ; 内置打印机12; 用于测定检测的时间测量模块22。 所述的手持式测试主机电器控制部分包括单片机18及通过控制总线与单片机18 连接的功能元件，其中功能元件包括 用于对钾离子复合电极26的电压进行采集的采样放大模块15 ; 用于对钠离子复合电极261的电压进行采集的第二采样放大模块151 ; 与显示屏1连接的显示屏插口 17 ; 与键盘连接的键盘插口 19 ; 用于对室温进行测量的温度检测模块20 ; 电源24 ; 用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 9 ; 用于测定检测的时间测量模块22。 本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点 1.本实用新型采用新型高性能的钾、钠离子复合电极，简化了操作，便于现场使 用。 2.本实用新型采用先进的控制系统，性能稳定，操作简单，基本实现自动化。可采 用RS232接口与计算机连接，即插即用，方便快捷，也可脱离电脑单独使用测试主机。测试 主机可实现电压、室温数据的实时采集、数据存储和自动分析计算的功能，通过芯片直接计 算出被测液相中的钾钠离子含量，最终确定混凝土碱含量，从而引导工程技术人员轻松获 取所需数据，减少数据后处理工作量。数据输出方面，可通过液晶显示屏实时显示实验数 据，并可自动生成试验报告，利用软件输出，也可无需电脑直接通过内置打印机或外置打印 机打印。

图1为本实用新型实施例1整体示意图 图2为本实用新型实施例1测试主机主视图 图3为本实用新型实施例1测试主机背面图 图4为本实用新型实施例2测试主机主视图 图5为本实用新型实施例2测试主机背视图 图6为本实用新型实施例1测试主机主控板结构框图 图7为本实用新型实施例2测试主机主控板结构框图 图中各序号名称如下 1——显示屏、2——钾电极插口 、3——向上控制键、4——向下控制键、5——取消 控制键、6——背光控制键、7——开关控制键、8——确定控制键、9——RS232接口、10—— 电源开关、11——电源插头、12——内置打印机、13——电源转换与开关模块、14——内置 充电电池、15——采样放大模块、16——钾电极电压采集模块、17——显示屏插口 、 18——
4单片机、19——键盘插口 、20——温度采集模块、21——电池、22——时间测量模块、23—— 测试主机外壳、24——电源、25——内置电源TV、26——钾离子复合电极、27——测试主机、 151——第二采样放大模块、161——钠电极电压采集模块、211——钠电极插口 、261——钠 离子复合电极
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 实施例1 本实用新型碱含量快速测定仪，包括电极检测机构、测试主机27，测试主机27包 括测试主机外壳23、设置在测试主机外壳23内的电器控制部分，在测试主机外壳23上设有 操作面板、钾电极插口 2、钠电极插口 211 ;电极检测机构包括钾离子复合电极26、钠离子复 合电极261及与其配套的导线，钾离子复合电极26通过导线与钾电极插口 2连接，钠离子 复合电极261通过导线与钠电极插口 211连接，钾电极插口 2、钠电极插口 211通过信号线 与电器控制部分连接。 测试主机为台式，测试主机外壳23上设置的操作面板包括显示屏1、键盘，键盘上 设有向上控制键3、向下控制键4、取消控制键5、背光控制键6、开关控制键7、确定控制键 8。在测试主机外壳23背面还设有RS232接口 9、电源开关10、电源插头11、内置打印机12。 所述的台式测试主机电器控制部分由单片机18及通过控制总线与单片机18连接 的功能元件组成，功能元件包括用于对钾离子复合电极26的电压进行采集的采样放大模 块15 ;用于对钠离子复合电极261的电压进行采集的第二采样放大模块151 ;其中采样放 大模块15通过钾电极电压采集模块16与钾电极插口 2连接；第二采样放大模块151通过 钠电极电压采集模块161与钠电极插口 211连接；与显示屏1连接的显示屏插口 17 ;与键 盘连接的键盘插口 19 ;用于对室温进行测量的温度检测模块20 ;电源电压转换模块和电源 开关13及与其连接的电源24 ;用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 9 ;内置 打印机12 ;用于测定检测的时间测量模块22及设置在时间测量模块22上的电池21。 实施例2 本实用新型碱含量快速测定仪，包括电极检测机构、测试主机27，测试主机27包 括测试主机外壳23、设置在测试主机外壳23内的电器控制部分，在测试主机外壳23上设有 操作面板、钾电极插口 2、钠电极插口 211 ;电极检测机构包括钾离子复合电极26、钠离子复 合电极261及与其配套的导线，钾离子复合电极26通过导线与钾电极插口 2连接，钠离子 复合电极261通过导线与钠电极插口 211连接，钾电极插口 2、钠电极插口 211通过信号线 与电器控制部分连接。 测试主机为手持式，测试主机外壳23上设置的操作面板包括显示屏1、键盘，键盘 上设有向上控制键3、向下控制键4、取消控制键5、背光控制键6、开关控制键7、确定控制键 8。在测试主机外壳23顶部设有电极插口 2，在其一端还设有RS232接口 9、电源插头11 ，在 测试主机外壳23的背面设有内置充电电池14。 所述的手持式测试主机电器控制部分由单片机18及通过控制总线与单片机18连 接的功能元件组成，功能元件包括用于对钾离子电极26的电压进行采集的采样放大模块 15 ;用于对钠离子电极261的电压进行采集的第二采样放大模块151 ;其中采样放大模块15通过钾电极电压采集模块16与钾电极插口 2连接；第二采样放大模块151通过钠电极
电压采集模块161与钠电极插口 211连接；与显示屏1连接的显示屏插口 17 ;与键盘连接的键盘插口 19 ;用于对室温进行测量的温度检测模块20 ;电源24及与其连接的内置电源
TV ;用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 9 ;用于测定检测的时间测量模块22及时间测量模块22上的电池21。[0048] 本实用新型的工作原理如下 检测时先将待测物质利用化学溶剂去掉杂质，进行预处理，再将钾离子复合电极26、钠离子复合电极261分别用标准溶液标定，确定钾、钠标准曲线，将钠离子复合电极261放入预处理后的待测物质中，测量钠离子含量，测量后取出钠电极，将钾离子复合电极26放入待测物质，测量钾离子含量，通过单片机自动算取碱含量(碱当量)。在实验过程中，根据显示屏1提示的信息，操作人员通过操作键盘上的向上控制键3、向下控制键4、取消控制键5、背光控制键6、开关控制键7、确定控制键8进行相关操作，实时采集待测样品的液相电极电位，并将数据通过导线传送至测试主机27。同时测试主机27通过温度检测模块20采集室温数据，通过电压采集模块采集复合电极检测到的液相电极电位，利用采样放大模块放大数据传送给单片机，通过时间测量模块22测量时间。在测试主机内设置的单片机18上集成有用于检测数据统计、运算的中央处理器、用于存储检测程序和检测数据的固态存储器、主控板卡，单片机18通过中央处理器将液相电极电位与室温数据、电压数据、时间数据综合统计、运算，直接计算出被测液相中的碱含量，之后将得出的数据通过与计算机连接的RS232接口 9传输至外置计算机内，在计算机上处理或显示相关数据，并可以将数据保存在计算机的固态存储器内，同时数据也存储在单片机的内存里。本实用新型也可脱离电脑单独使用测试主机，由单片机18控制与其连接的各功能元件，将实验数据通过显示屏1实时显示，将实验数据存储在单片机的内存里，并可通过内置打印机12自动生成试验报告，或者通过RS232接口 9连接外置打印机打印试验报告。 本实用新型仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求碱含量快速测定仪，包括电极检测机构、测试主机(27)，其特征在于测试主机(27)包括测试主机外壳(23)、设置在测试主机外壳(23)内的电器控制部分，在测试主机外壳(23)上设有操作面板、钾电极插口(2)、钠电极插口(211)；电极检测机构包括钾离子复合电极(26)、钠离子复合电极(261)及与其配套的导线，钾离子复合电极(26)通过导线与钾电极插口(2)连接，钠离子复合电极(261)通过导线与钠电极插口(211)连接，钾电极插口(2)、钠电极插口(211)通过信号线与电器控制部分连接。
2. 根据权利要求1所述的碱含量快速测定仪，其特征在于测试主机外壳上设置的操作 面板包括显示屏(1)、键盘，键盘上设有向上控制键(3)、向下控制键(4)、取消控制键(5)、 背光控制键(6)、开关控制键(7)、确定控制键(8)。
3. 根据权利要求1或2所述的碱含量快速测定仪，其特征在于测试主机分为台式与手 持式。
4. 根据权利要求3所述的碱含量快速测定仪，其特征在于所述的台式测试主机电器控 制部分包括单片机(18)及通过控制总线与单片机(18)连接的功能元件，其中功能元件包 括用于对钾离子复合电极(26)的电压进行采集的采样放大模块(15); 用于对钠离子复合电极(261)的电压进行采集的第二采样放大模块(151); 与显示屏(1)连接的显示屏插口 (17);与键盘连接的键盘插口 (19); 用于对室温进行测量的温度检测模块(20); 电源电压转换模块和电源开关(13);用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 (9);内置打印机(12);用于测定检测的时间测量模块(22)。
5. 根据权利要求3所述的碱含量快速测定仪，其特征在于所述的手持式测试主机电器 控制部分包括单片机(18)及通过控制总线与单片机(18)连接的功能元件，其中功能元件包括用于对钾离子复合电极(26)的电压进行采集的采样放大模块(15); 用于对钠离子复合电极(261)的电压进行采集的第二采样放大模块(151);与显示屏(1)连接的显示屏插口 (17); 与键盘连接的键盘插口 (19); 用于对室温进行测量的温度检测模块(20); 电源(24);用于与打印机、计算机等外置设备连接的RS232接口 (9); 用于测定检测的时间测量模块(22)。
专利摘要本实用新型碱含量快速测定仪，涉及分析仪器领域，解决了传统方法测量碱含量存在的电极类型复杂，响应时间长，使用温度范围窄，操作流程繁琐，自动化程度低等问题。本实用新型碱含量快速测定仪，包括电极检测机构、测试主机，测试主机包括测试主机外壳、设置在测试主机外壳内的电器控制部分，在测试主机外壳上设有操作面板、钾电极插口、钠电极插口；电极检测机构包括钾离子复合电极、钠离子复合电极及与其配套的导线，钾离子复合电极通过导线与钾电极插口连接，钠离子复合电极通过导线与钠电极插口连接，钾电极插口、钠电极插口通过信号线与电器控制部分连接。本实用新型采用新型高性能的钾、钠离子复合电极，简化了仪器，一根电极即可测量电极电位，响应时间短，使用温度范围宽.本实用新型还具有性能稳定，操作简单，自动化程度高的优点。
文档编号G01N27/26GK201503411SQ20092021810
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者李晓明 申请人:李晓明;陈思