一种化学分析装置及化学分析方法
阅读说明：本技术 一种化学分析装置及化学分析方法 (Chemical analysis device and chemical analysis method ) 是由 雷超 孙娜波 吴慧珍 于 2021-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及化学分析技术领域,公开了一种化学分析装置及化学分析方法,包括底板,所述底板的上表面固接有放置架,所述底板的上表面固接有支撑架和投射板,所述支撑架的内侧面固接有pH色度盘,所述支撑架内部转动连接有透明板转轴,所述透明板转轴的外表面固接有微调从动齿轮,所述透明板转轴的末端固接有折射透明板,所述底板的内部开设有安装槽,所述安装槽的内部活动连接有微调转轴,所述微调转轴的侧表面固接有微调主动齿轮,所述微调转轴的末端固接有转柄,所述放置架的上方设置有pH试纸盒,本发明实现在滴液时,可避免溶液溅出滴落到皮肤表面,对操作者进行保护,且使得取换pH试纸能够同步进行,让pH试纸一直处在待取出的状态。(The invention relates to the technical field of chemical analysis, and discloses a chemical analysis device and a chemical analysis method, which comprise a bottom plate, wherein the upper surface of the bottom plate is fixedly connected with a placing frame, the upper surface of the bottom plate is fixedly connected with a supporting frame and a projection plate, the inner side surface of the supporting frame is fixedly connected with a pH chromaticity disk, the inside of the supporting frame is rotatably connected with a transparent plate rotating shaft, the outer surface of the transparent plate rotating shaft is fixedly connected with a fine adjustment driven gear, the tail end of the transparent plate rotating shaft is fixedly connected with a refraction transparent plate, the inside of the bottom plate is provided with a mounting groove, the inside of the mounting groove is movably connected with a fine adjustment rotating shaft, the side surface of the fine adjustment rotating shaft is fixedly connected with a fine adjustment driving gear, the tail end of the fine adjustment rotating shaft is fixedly connected with a rotating handle, and a pH test paper box is arranged above the placing frame. And the pH test paper can be synchronously taken out and replaced, so that the pH test paper is always in a state of waiting for taking out.)
技术领域
本发明涉及化学分析技术领域，具体是一种化学分析装置及化学分析方法。
背景技术
化学分析是指利用物质的化学反应为基础进行分析进而确定物质化学成分或组成的方法。化学分析应用广泛，工业上的原材料、半制品、成品，农业上的土壤、肥料、饲料以及交通运输上的燃料、润滑剂等，在研究、试制、生产或使用的过程中，都需要应用化学分析，常见的化学分析方法有光学分析法、电化学分析法和色谱分析法。
在实验室中，有各种溶液需要进行化学分析，其中，常见的有对溶液的酸碱性进行化学，在对溶液的酸碱性检测分析中常使用到的是pH试纸检测分析，使用滴管吸取待检测分析的溶液滴到pH试纸上，待试纸晾干后和比色卡比对，然后根据溶液的酸碱度对溶液进行分析，确定溶液内酸碱的浓度，由于环境及人视觉上的差异，例如环境光线较强，pH试纸出现反光影响人眼对颜色的判断，或是操作者存在色盲、色弱等身理疾病，会导致检测后pH试纸的颜色难以用比色卡进行准确的对比，可能会出现较大的误差，可通过不同的色光照射试纸根据透过的光来进行判断试纸的真实颜色。
但是，现有的滴液检测需要用手捏住试纸检测或将试纸放置到玻璃板上进行滴定，在滴定过程中可能会滴到或溅到皮肤上，造成皮肤灼伤，具有一定的危险性。因此，本领域技术人员提供了一种化学分析装置及化学分析方法，以解决上述
背景技术
中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化学分析装置及化学分析方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种化学分析装置，包括底板，所述底板的上表面固接有放置架，所述底板的上表面固接有支撑架和投射板，所述支撑架的内侧面固接有pH色度盘，所述支撑架内部转动连接有透明板转轴，所述透明板转轴的外表面固接有微调从动齿轮，所述透明板转轴的末端固接有折射透明板，所述底板的内部开设有安装槽，所述安装槽的内部活动连接有微调转轴，且所述微调转轴的末端贯穿于所述安装槽并延伸到所述底板的外侧，所述微调转轴的侧表面固接有微调主动齿轮，所述微调转轴的末端固接有转柄，所述放置架的内部设置有白炽灯，所述放置架的表面固接有滑杆，所述放置架的上方设置有pH试纸盒；
所述pH试纸盒的内侧开设有滑槽，且所述滑槽和所述滑杆上下滑动连接，所述pH试纸盒的内部开设有pH试纸放置仓、废试纸收集仓和转轴槽，所述pH试纸放置仓和所述废试纸收集仓的前表面均设置有pH试纸盒前置门，所述pH试纸盒的上方开设有滴液孔，所述pH试纸盒的中部固接有玻璃板，且所述pH试纸盒和所述玻璃板之间形成所述pH试纸固定槽，且所述pH试纸放置仓、所述pH试纸固定槽和所述废试纸收集仓相互贯通，所述pH试纸盒的内部开设有压帽活动孔和圆角齿轮下压孔，且所述压帽活动孔和所述圆角齿轮下压孔分别使所述转轴槽和所述pH试纸固定槽相连通，所述转轴槽的内部活动连接有盘轮转轴，所述盘轮转轴的外表面固接有手盘轮，且手盘轮的左端贯穿所述转轴槽并延伸到所述pH试纸盒的外部，所述pH试纸盒的内部设置有试纸推送机构、试纸上推机构和试纸固定组件。
作为本发明再进一步的方案：所述微调主动齿轮和所述微调从动齿轮相互啮合连接，且所述微调从动齿轮圆周的1/4设置有啮合齿。
作为本发明再进一步的方案：所述试纸推送机构包括第一传动带、换纸轮、纸轮轴、硅胶层、第二传动带、压纸圆角轮和圆角齿轮轴，所述纸轮轴和所述圆角齿轮轴活动连接在所述转轴槽的内部，且所述盘轮转轴、所述纸轮轴和所述圆角齿轮轴的圆面直径相等，所述盘轮转轴和所述纸轮轴的表面缠绕有所述第一传动带，所述纸轮轴和所述圆角齿轮轴的表面缠绕有所述第二传动带，所述纸轮轴的侧表面固接有所述换纸轮，所述换纸轮的圆周表面固接有所述硅胶层，所述硅胶层的下端延伸到所述pH试纸放置仓的内部，所述圆角齿轮轴的侧表面固接有所述压纸圆角轮，且所述压纸圆角轮贯穿所述圆角齿轮下压孔并延伸到所述pH试纸固定槽的内部。
作为本发明再进一步的方案：所述硅胶层的外表面周长和所述pH试纸放置仓内存放的pH试纸的长度相等。
作为本发明再进一步的方案：所述试纸上推机构包括上推板、第三传动带、第四传动带、双轨轮轴、上推齿轮、上推齿轮轴、第四传动带从动轮和齿杆，所述双轨轮轴活动连接在所述转轴槽的内部，所述盘轮转轴和所述双轨轮轴的表面缠绕有所述第三传动带，且所述双轨轮轴和所述盘轮转轴的圆面直径相等，所述pH试纸放置仓的内壁活动连接有所述上推齿轮轴，所述上推齿轮轴的表面固接有所述上推齿轮和所述第四传动带从动轮，所述双轨轮轴和所述第四传动带从动轮的表面缠绕有所述第四传动带，所述齿杆滑动连接在所述pH试纸放置仓的内部，所述齿杆的顶端固接有所述上推板。
作为本发明再进一步的方案：所述上推齿轮和所述齿杆啮合连接，所述双轨轮轴的圆面直径小于所述第四传动带从动轮的圆面直径，且所述上推板移动的距离为一个pH试纸的厚度时双轨轮轴转动一圈。
作为本发明再进一步的方案：所述试纸固定组件包括第一固定轴、横杆、压帽、连接块和第二固定轴，所述第一固定轴固接于所述换纸轮的前表面，所述第二固定轴固接于所述压纸圆角轮的前表面，所述第一固定轴和所述第二固定轴的外表面活动套接有所述横杆，所述横杆的下表面固接有所述连接块，所述连接块的下表面固有所述压帽。
作为本发明再进一步的方案：所述压帽和所述连接块贯穿所述压帽活动孔并延伸到所述pH试纸固定槽的内部。
一种化学分析方法，包括以下步骤：
A.先打开pH试纸盒前置门将pH试纸放入到pH试纸放置仓内，关闭pH试纸盒前置门，然后选用pH试纸，拨动手盘轮，通过第一传动带使换纸轮跟随转动，此时横杆也跟随换纸轮转动，当硅胶层将pH试纸卷进pH试纸固定槽后，且当pH试纸完全置于pH试纸固定槽后，此时压帽将pH试纸的左端压住固定，压纸圆角轮的圆角端将pH试纸的右端压住固定，且在硅胶层卷出pH试纸的过程中，由于手盘轮一直转动，位于手盘轮下方的双轨轮轴将跟随手盘轮转动，和双轨轮轴通过第四传动带联动的第四传动带从动轮也跟随转动，由于上推齿轮和第四传动带从动轮都固接在上推齿轮轴的表面，则上推齿轮也转动，同时使齿杆上移，推动上推板上移，从而将剩余的pH试纸进行上推，最终达到推纸、取纸和固定纸同步进行；
B.将待检测溶液用滴管吸取后，将滴管底端深入到滴液孔的内部，然后将溶液滴到pH试纸表面，等待该溶液和pH试纸发生显色反应；
C.通过滑槽和滑杆滑动连接将pH试纸盒固定到放置架的前端，开启白炽灯，利用白炽灯发热的特点作为热源，将pH试纸进行烘干；
D.将折射透明板调整到初始位置，使折射透明板的前表面和pH色度盘上的初始色及pH值相对应；
E.观察投射板是否有带有颜色的光束，转动转柄，使微调从动齿轮缓慢转动，调节微调从动齿轮使折射透明板转动，待转动到某一角度后，光线刚好全部被反射时，停止转动，并观察折射透明板前表面所对应的pH色度盘上的位置；
F.读出pH色度盘上对应的读数，即为该溶液的pH值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过将pH试纸放置到pH试纸盒内，可避免pH试纸存放在空气中受潮，进而影响检测结构的可能性，且通过pH试纸盒内的试纸推送机构和试纸上推机构，可快速对试纸进行更换，并一直让pH试纸处在待取出的状态，可快速进行推纸和换纸的循环操作，且在进行滴液时，利用滴液孔的孔壁进行阻挡，可避免待测溶液溅出滴落到皮肤表面，造成皮肤灼伤，同时利用废试纸收卷盒，可将用过的试纸统一进行收集，避免废试纸乱丢影响环境及人身安全。
2、将微调从动齿轮的圆周的1/4设置有啮合齿，是由于各种色光的折射角均位于0°～90°，使得微调从动齿轮旋转的角度只需小于90°即可。
3、设置更换机构，通过转动手盘轮，带动换纸轮转动，在换纸轮表面设置硅胶层，通过硅胶层增大和pH试纸之间的摩擦力，可将pH试纸卷入到pH试纸固定槽内进行放置，在取纸的过程中，不用一片片撕下使用，且避免试纸和外界环境长时间接触，不会受到空气中水分的影响，从而提高检测结果的准确性。
4、设置盘轮转轴、纸轮轴、圆角齿轮轴和双轨轮轴的圆面直径相等，且硅胶层的外表面周长和pH试纸的长度相等，当pH试纸完全被移动到pH试纸固定槽后，换纸轮转动一圈，盘轮转轴、纸轮轴、圆角齿轮轴和双轨轮轴均转动一圈，设置的上推机构中保证在双轨轮轴转动一圈时，上推板只移动一个pH试纸的厚度，可保证在取纸的过程中，剩下的试纸能够均匀上移，在转动手盘轮就能达到取纸和推纸效果，使取纸和推纸两种动作同时且不间断联动进行。
5、设置固定试纸组件，当pH试纸被推进pH试纸固定槽后，在横杆跟随换纸轮转动一周后，位于横杆下方的压帽会将试纸的左端压住，pH试纸的右端会被压纸圆角轮的圆角端压住，从而pH试纸的两端都将被固定，便于后续滴液过程中pH试纸不会褶皱，影响后续光照过程中的透光性。
附图说明
图1为一种化学分析装置及化学分析方法的结构示意图；
图2为一种化学分析装置及化学分析方法的俯视图；
图3为一种化学分析装置及化学分析方法中pH试纸盒的示意图
图4为一种化学分析装置及化学分析方法中pH试纸盒的内部结构示意图；
图5为一种化学分析装置及化学分析方法中更换机构、上推机构及固定试纸组件的结构示意图；
图6为一种化学分析装置及化学分析方法中更换机构和固定试纸组件的俯视图。
图中：1、底板；2、微调转轴；3、微调主动齿轮；4、安装槽；5、转柄；6、支撑架；7、透明板转轴；8、投射板；9、折射透明板；10、pH色度盘；11、微调从动齿轮；12、放置架；13、白炽灯；14、滑杆；15、pH试纸盒；16、pH试纸盒前置门；17、滑槽；18、pH试纸放置仓；19、废试纸收集仓；20、滴液孔；21、玻璃板；22、pH试纸固定槽；23、压帽活动孔；24、圆角齿轮下压孔；25、转轴槽；26、盘轮转轴；27、试纸推送机构；271、第一传动带；272、换纸轮；273、纸轮轴；274、硅胶层；275、第二传动带；276、压纸圆角轮；277、圆角齿轮轴；28、试纸上推机构；281、上推板；282、第三传动带；283、第四传动带；284、双轨轮轴；285、上推齿轮；286、上推齿轮轴；287、第四传动带从动轮；288、齿杆；29、试纸固定组件；291、第一固定轴；292、横杆；293、压帽；294、连接块；295、第二固定轴；30、手盘轮。
具体实施方式
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种化学分析装置，包括底板1，底板1的上表面固接有放置架12，其特征在于，底板1的上表面固接有支撑架6和投射板8，支撑架6的内侧面固接有pH色度盘10，支撑架6内部转动连接有透明板转轴7，透明板转轴7的外表面固接有微调从动齿轮11，透明板转轴7的末端固接有折射透明板9，底板1的内部开设有安装槽4，安装槽4的内部活动连接有微调转轴2，且微调转轴2的末端贯穿于安装槽4并延伸到底板1的外侧，微调转轴2的侧表面固接有微调主动齿轮3，微调转轴2的末端固接有转柄5，放置架12的内部设置有白炽灯13，放置架12的表面固接有滑杆14，放置架12的上方设置有pH试纸盒15；pH试纸盒15的内侧开设有滑槽17，且滑槽17和滑杆14上下滑动连接，pH试纸盒15的内部开设有pH试纸放置仓18、废试纸收集仓19和转轴槽25，pH试纸放置仓18和废试纸收集仓19的前表面均设置有pH试纸盒前置门16，pH试纸盒15的上方开设有滴液孔20，pH试纸盒15的中部固接有玻璃板21，且pH试纸盒15和玻璃板21之间形成pH试纸固定槽22，且pH试纸放置仓18、pH试纸固定槽22和废试纸收集仓19相互贯通，pH试纸盒15的内部开设有压帽活动孔23和圆角齿轮下压孔24，且压帽活动孔23和圆角齿轮下压孔24分别使转轴槽25和pH试纸固定槽22相连通，转轴槽25的内部活动连接有盘轮转轴26，盘轮转轴26的外表面固接有手盘轮30，且手盘轮30的左端贯穿转轴槽25并延伸到pH试纸盒15的外部，微调主动齿轮3和微调从动齿轮11相互啮合连接，且微调从动齿轮11圆周的1/4设置有啮合齿，是由于各种色光的折射角均位于0°～90°，使得微调从动齿轮11旋转的角度只需小于90°即可，由于物体的颜色是由该物体反射的色光所决定的，但每个人对色彩的辨识是有差异的，尤其是相近的两个色度，部分人难以区分，在对溶液的酸碱度进行化学分析时，使用的pH试纸测试出的颜色有时难以辨认出其色彩，导致溶液的酸碱值出现偏差，影响后续的化学分析过程，而色光本身的折射率是固定不变的，设置折射透明板9，利用折射透明板9的转动调节光的入射角，根据不同的色光的折射率不同来对光本身的颜色进行判断，从而得出溶液的酸碱值。
在图4和图5中：pH试纸盒15的内部设置有试纸推送机构27，试纸推送机构27包括第一传动带271、换纸轮272、纸轮轴273、硅胶层274、第二传动带275、压纸圆角轮276和圆角齿轮轴277，纸轮轴273和圆角齿轮轴277活动连接在转轴槽25的内部，且盘轮转轴26、纸轮轴273和圆角齿轮轴277的圆面直径相等，盘轮转轴26和纸轮轴273的表面缠绕有第一传动带271，纸轮轴273和圆角齿轮轴277的表面缠绕有第二传动带275，纸轮轴273的侧表面固接有换纸轮272，换纸轮272的圆周表面固接有硅胶层274，硅胶层274的下端延伸到pH试纸放置仓18的内部，圆角齿轮轴277的侧表面固接有压纸圆角轮276，且压纸圆角轮276贯穿圆角齿轮下压孔24并延伸到pH试纸固定槽22的内部，硅胶层274的外表面周长和pH试纸放置仓18内存放的pH试纸的长度相等，通过转动手盘轮30，带动换纸轮272转动，在换纸轮272表面设置硅胶层274，增大和pH试纸之间的摩擦力，可将pH试纸卷入到pH试纸固定槽22内进行放置，在取纸的过程中，不用一片片撕下使用，且pH试纸未和外界环境长时间接触，不会受到空气中水分的影响，从而提高检测结果的准确性。
在图4中：pH试纸盒15的内部设置有试纸上推机构28，试纸上推机构28包括上推板281、第三传动带282、第四传动带283、双轨轮轴284、上推齿轮285、上推齿轮轴286、第四传动带从动轮287和齿杆288，双轨轮轴284活动连接在转轴槽25的内部，盘轮转轴26和双轨轮轴284的表面缠绕有第三传动带282，且双轨轮轴284和盘轮转轴26的圆面直径相等，pH试纸放置仓18的内壁活动连接有上推齿轮轴286，上推齿轮轴286的表面固接有上推齿轮285和第四传动带从动轮287，双轨轮轴284和第四传动带从动轮287的表面缠绕有第四传动带283，齿杆288滑动连接在pH试纸放置仓18的内部，齿杆288的顶端固接有上推板281，上推齿轮285和齿杆288啮合连接，双轨轮轴284的圆面直径小于第四传动带从动轮287的圆面直径，且上推板281移动的距离为一个pH试纸的厚度时双轨轮轴284转动一圈，上推机构28中保证在双轨轮轴284转动一圈时，上推板281只移动一个pH试纸的厚度，可保证在取纸的过程中，剩下的pH试纸能够均匀上移，只转动手盘轮30就能达到取纸和推纸效果，使取纸和推纸两种动作同时且不间断联动进行。
在图4和图5中：pH试纸盒15的内部设置有试纸固定组件29，试纸固定组件29包括第一固定轴291、横杆292、压帽293、连接块294和第二固定轴295，第一固定轴291固接于换纸轮272的前表面，第二固定轴295固接于压纸圆角轮276的前表面，第一固定轴291和第二固定轴295的外表面活动套接有横杆292，横杆292的下表面固接有连接块294，连接块294的下表面固有压帽293，压帽293和连接块294贯穿压帽活动孔23并延伸到pH试纸固定槽22的内部，从而将pH试纸的两端都将被固定，便于后续滴液过程中pH试纸不会褶皱，影响后续光照过程中的透光性。
本发明的化学分析方法步骤包括：
A.先打开pH试纸盒前置门16将pH试纸放入到pH试纸放置仓18内，关闭pH试纸盒前置门16，然后选用pH试纸，拨动手盘轮30，通过第一传动带271使换纸轮272跟随转动，此时横杆292也跟随换纸轮272转动，当硅胶层274将pH试纸卷进pH试纸固定槽22后，且当pH试纸完全置于pH试纸固定槽22后，此时压帽293将pH试纸的左端压住固定，压纸圆角轮276的圆角端将pH试纸的右端压住固定，且在硅胶层274卷出pH试纸的过程中，由于手盘轮30一直转动，位于手盘轮30下方的双轨轮轴284将跟随手盘轮30转动，和双轨轮轴284通过第四传动带283联动的第四传动带从动轮287也跟随转动，由于上推齿轮285和第四传动带从动轮287都固接在上推齿轮轴286的表面，则上推齿轮285也转动，同时使齿杆288上移，推动上推板281上移，从而将剩余的pH试纸进行上推，最终达到推纸、取纸和固定纸同步进行；
B.将待检测溶液用滴管吸取后，将滴管底端深入到滴液孔20的内部，然后将溶液滴到pH试纸表面，等待该溶液和pH试纸发生显色反应；
C.通过滑槽17和滑杆14滑动连接将pH试纸盒15固定到放置架12的前端，开启白炽灯13，利用白炽灯13发热的特点作为热源，将pH试纸进行烘干；
D.将折射透明板9调整到初始位置，使折射透明板9的前表面和pH色度盘10上的初始色及pH值相对应；
E.观察投射板8是否有带有颜色的光束，转动转柄5，使微调从动齿轮11缓慢转动，调节微调从动齿轮11使折射透明板9转动，待转动到某一角度后，光线刚好全部被反射时，停止转动，并观察折射透明板9前表面对应的pH色度盘10上的位置；
F.读出pH色度盘10上对应的读数，即为该溶液的pH值。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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