自動水溶性酸測定儀的關鍵部件根據其工作原理(比色法或電位滴定法)有所不同,但核心組件通常包括以下幾類:
一、樣品處理系統
混合容器
采用耐腐蝕材質(如玻璃或聚四氟乙烯)制成,用于盛放樣品與蒸餾水的混合液。部分儀器配備多個獨立容器,可同時處理 1-6 個樣品。
液體注入裝置
高精度定量泵或注射器,能嚴格按照標準要求(如等體積)注入油樣和蒸餾水,確保萃取過程的準確性。
振蕩 / 攪拌部件
機械振蕩結構:如電機驅動的偏心輪裝置,提供穩定的振蕩頻率,加速水溶性酸的溶解(常見于比色法儀器)。
磁力 / 電動攪拌器:通過磁力攪拌子或電動攪拌槳實現混合,轉速可調(0-3000r/min),適用于滴定法儀器。
溫控模塊
加熱與散熱系統:內置加熱絲和風扇,結合高精度溫度傳感器(如 PT100),將混合液溫度精準控制在試驗所需范圍(如 80℃±1℃)。
恒溫浴槽:部分儀器采用水浴或油浴設計,確保溫度均勻性。
二、檢測核心部件
(一)比色法儀器
比色系統
光學傳感器:高分辨率 CMOS 圖像傳感器或光電二極管,捕捉加入指示劑后溶液的顏色變化。
光源:高顯色指數 LED 光源,提供穩定的照明,覆蓋指示劑的敏感波長范圍(如 400-700nm)。
標準色卡數據庫:內置不同 pH 值對應的顏色標準,通過算法比對計算出樣品的 pH 值。
指示劑添加裝置
蠕動泵或定量注射器,自動添加溴甲酚綠、溴甲酚紫等指示劑,確保劑量精確。
(二)電位滴定法儀器
pH 電極系統
玻璃電極:對氫離子敏感的玻璃膜電極,用于測量溶液的電位變化。
參比電極:銀 / 氯化銀或甘汞電極,提供穩定的參考電位,確保測量準確性。
復合電極:將玻璃電極與參比電極集成一體,簡化操作并減少誤差。
自動滴定管
高精度滴定單元:最小體積 0.01mL,精度達 ±0.1% FS,自動滴加標準堿溶液(如 KOH)。
防氣泡設計:通過活塞或步進電機控制,避免滴定過程中氣泡干擾。
三、自動化控制系統
微處理器與數據處理模塊
控制儀器各部件協同工作(如加熱、振蕩、滴定),并實時采集傳感器數據。
內置算法自動識別滴定終點或比色結果,計算酸值或 pH 值,支持公式編程(如酸值 = V×C×56.1/m)。
操作界面
觸摸液晶屏:支持參數設置、實時顯示滴定曲線或比色過程,部分型號集成工作站功能。
物理按鍵:用于基礎操作(如校準、啟動),確保在特殊環境下的可靠性。
自動清洗與排液系統
完成測試后,自動沖洗管路和容器,防止交叉污染,部分儀器支持廢液自動收集。
四、輔助部件
數據存儲與輸出
內部存儲器:存儲歷史數據(如測試結果、時間、樣品編號),支持查詢和追溯。
通信接口:RS232、USB 或以太網接口,可將數據傳輸至計算機或 LIMS 系統。
電源與安全保護
穩壓電源:適應寬電壓輸入(AC220V±10%),確保儀器穩定性。
過熱保護:當溫度超過設定閾值時自動斷電,防止設備損壞。
電極校準裝置
自動識別 pH 標準緩沖溶液(如 pH4.0、7.0、10.0),進行兩點或多點校準,確保測量精度。
五、耗材與配件
指示劑與標準溶液
溴甲酚綠、溴甲酚紫等比色指示劑,以及 KOH 乙醇溶液等滴定試劑,需定期更換以保證準確性。
蠕動泵軟管
耐化學腐蝕的硅膠管,用于輸送指示劑或標準溶液,建議定期檢查磨損情況并更換。
過濾與分液部件
濾紙、分液漏斗或離心機,用于分離油水兩相,部分儀器集成自動分液模塊。