本發(fā)明涉及水質(zhì)檢測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)及其全自動滴定方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)藥及居民生活等各個(gè)領(lǐng)域，都離不開對水進(jìn)行各種處理，水處理中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是水質(zhì)檢測。目前，水質(zhì)檢測主要有三種方法：第一種是傳統(tǒng)的采用人工進(jìn)行藥劑滴定的方法，第二種是采用各種光電傳感器等設(shè)備對水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，第三種是采用各種傳感器和加藥泵對水質(zhì)進(jìn)行檢測。

第一種檢測方法，即人工藥劑滴定方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測結(jié)果真實(shí)、可靠；缺點(diǎn)是，這種方法需要大量的專業(yè)人員全天候地、頻繁地進(jìn)行手工檢測，同時(shí)取樣工作可能存在各種危險(xiǎn)。人工成本高、工作危險(xiǎn)等缺陷，使得第一種檢測方法的使用范圍越來越小。

第二種檢測方法，即采用各種傳感器對水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是減少了人工的使用，降低檢測成本；缺點(diǎn)是，使用傳感器的檢測設(shè)備容易被水樣中的雜質(zhì)污染，造成損壞和數(shù)值失準(zhǔn)的 問題。

第三種檢測方法，即利用各種傳感器和加藥泵進(jìn)行自動化驗(yàn)。其中滴定式化驗(yàn)包括兩個(gè)重要環(huán)節(jié)：化驗(yàn)過程中的終點(diǎn)識別和標(biāo)準(zhǔn)液的滴加量的計(jì)量。其中：化驗(yàn)過程中的終點(diǎn)識別，以往采用的是識別顏色的顏色識別傳感器，這些顏色識別傳感器在滴定化驗(yàn)過程中顏色不變而以沉淀物的產(chǎn)生為終點(diǎn)的化驗(yàn)項(xiàng)目中則無法使用。另外，以往對滴入標(biāo)準(zhǔn)液的滴入和滴入量的計(jì)量，通常采用精密計(jì)量泵或蠕動泵，將標(biāo)準(zhǔn)液直接泵入水樣中。這種計(jì)量方法的缺陷是：第一，從設(shè)備上，精密計(jì)量泵的成本很高；第二，從計(jì)量方法上，精密計(jì)量泵是計(jì)量泵體內(nèi)的腔體的變化量來表示泵出液體的體積，蠕動泵是計(jì)量蠕動輪轉(zhuǎn)動的角度所碾壓泵管內(nèi)的體積來表示泵出的體積，所以容易受到氣泡、泵管變形等的因素影響；第三，這種方法只能將輸液導(dǎo)管直接插入到化驗(yàn)的水樣中，這就造成了導(dǎo)管出口處的藥劑與化驗(yàn)水樣間的相互污染，且泵到水樣之間會產(chǎn)生其它誤差環(huán)節(jié)。所以，上述方法因?yàn)椴荒軠?zhǔn)確地計(jì)量滴加到水樣中的試劑量而造成了檢測誤差，且有很大的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明提供了一種全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)，該全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)包括：

多個(gè)藥劑存儲器，所述多個(gè)藥劑存儲器用于存儲滴定水樣用的多種藥劑；

滴定裝置，所述滴定裝置通過多個(gè)導(dǎo)管分別與所述多個(gè)藥劑存儲器相連接，所述滴定裝置用于執(zhí)行對水樣的滴定操作；

水樣進(jìn)水口，所述水樣進(jìn)水口連接到外部待測水樣源并通過導(dǎo)管與所述滴定裝置相連接，用于將待測水樣輸入到所述滴定裝置內(nèi)；

廢水存儲器，所述廢水存儲器與所述滴定裝置的下端的廢水出口相連接，所述廢水存儲器用于存儲由所述滴定裝置排出的廢水；和

控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述多個(gè)藥劑存儲器、所述滴定裝置、所述水樣進(jìn)水口和所述廢水存儲器相連接。

進(jìn)一步地，滴定裝置包括：

上蓋，上蓋設(shè)置有多個(gè)藥劑滴嘴、液位電極、水樣進(jìn)水管和藥劑液滴檢測器，多個(gè)藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴通過導(dǎo)管與多個(gè)藥劑存儲器相連接，且多個(gè)藥劑滴嘴的出藥嘴、液位電極、水樣進(jìn)水管和藥劑液滴檢測器設(shè)置在上蓋的朝向滴定裝置內(nèi)部的一個(gè)側(cè)面上并朝向滴定裝置內(nèi)部伸出，出藥嘴的下端位于藥劑液滴檢測器的下端的上側(cè)，藥劑液滴檢測器的下端位于液位電極的下端的上側(cè)；

溢流槽，溢流槽的上表面開口、下表面設(shè)置有溢流槽排水口，且溢流槽排水口通過導(dǎo)管與廢水存儲器相連接，上蓋配合在溢流槽的上表面開口中，使得出藥嘴、液位電極、水樣進(jìn)水管和藥劑液滴檢測器能夠被容納在溢流槽內(nèi)；和

化驗(yàn)杯，化驗(yàn)杯的上表面開口、底面設(shè)置有化驗(yàn)杯排水口，且化驗(yàn)杯排水口通過導(dǎo)管與廢水存儲器相連接，化驗(yàn)杯的上部的一部分穿過溢流槽的底面設(shè)置在溢流槽的內(nèi)部，使得液位電極和水樣進(jìn)水管能 夠延伸到化驗(yàn)杯中。

進(jìn)一步地，藥劑液滴檢測器為紅外線對射管或激光對射管，包括發(fā)射器和接收器，且發(fā)射器和接收器在滴定裝置內(nèi)部相向設(shè)置。

進(jìn)一步地，液位電極包括高液位電極、低液位電極和接地電極。

進(jìn)一步地，多個(gè)藥劑滴嘴設(shè)置在滴嘴壓蓋上，滴嘴壓蓋配合在上蓋中形成的凹部中。

進(jìn)一步地，化驗(yàn)杯排水口處設(shè)置有排水電磁閥，排水電磁閥包括排水閥板和排水電磁線圈，其中，排水閥板設(shè)置在排水電磁線圈的上部且位于化驗(yàn)杯的內(nèi)部，排水電磁線圈設(shè)置在化驗(yàn)杯外部，排水閥板和排水電磁線圈用于根據(jù)化驗(yàn)杯內(nèi)的水樣水位的高低控制化驗(yàn)杯排水口的關(guān)閉。

進(jìn)一步地，化驗(yàn)杯側(cè)面的下部設(shè)置有顏色識別光源和顏色識別器，且顏色識別光源和顏色識別器分別與控制系統(tǒng)相連接以用于實(shí)時(shí)地對化驗(yàn)杯中的水樣的顏色、顏色濃度和沉淀進(jìn)行識別。

進(jìn)一步地，滴定裝置還包括攪拌器，攪拌器的一端與上蓋相連接、另一端伸入到化驗(yàn)杯內(nèi)部，以用于對化驗(yàn)杯內(nèi)的水樣進(jìn)行攪拌。

進(jìn)一步地，多個(gè)導(dǎo)管中的每一個(gè)均設(shè)置有藥劑驅(qū)動泵和單向閥，且藥劑驅(qū)動泵與控制系統(tǒng)相連接。

進(jìn)一步地，水樣進(jìn)水口通過進(jìn)水三通裝置分別經(jīng)由導(dǎo)管與滴定裝置和廢水存儲器相連接，且進(jìn)水三通連接到外部待測水樣源的導(dǎo)管上設(shè)置有水樣進(jìn)水增壓泵，從進(jìn)水三通裝置連接到滴定裝置的導(dǎo)管上設(shè)置有取樣電磁閥，從進(jìn)水三通裝置連接到廢水存儲器的導(dǎo)管上設(shè)置有 導(dǎo)管沖洗電磁閥，其中，水樣進(jìn)水增壓泵、取樣電磁閥和導(dǎo)管沖洗電磁閥分別與控制系統(tǒng)相連接。

進(jìn)一步地，廢水存儲器通過導(dǎo)管與外部廢水收集容器相連接，廢水存儲器與外部廢水收集容器相連接的導(dǎo)管上設(shè)置有廢水增壓泵，且廢水增壓泵與控制系統(tǒng)相連接。

進(jìn)一步地，多個(gè)藥劑存儲器包括用于存儲第一藥劑的第一藥劑存儲器、用于存儲第二藥劑的第二藥劑存儲器和用于存儲第三藥劑的第三藥劑存儲器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種全自動滴定方法，該全自動滴定方法包括：

A步驟：打開水樣進(jìn)水口，使得水樣進(jìn)入滴定裝置；

B步驟：將多個(gè)藥劑存儲器中的藥劑分別輸入到滴定裝置，對滴定裝置的化驗(yàn)杯中的水樣進(jìn)行滴定；和

C步驟：滴定完成后，將滴定裝置中的水樣排出到廢水存儲器，同時(shí)由控制系統(tǒng)對記錄的滴定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲和發(fā)送。

進(jìn)一步地，A步驟包括以下步驟：

A1步驟：打開水樣進(jìn)水增壓泵和導(dǎo)管沖洗電磁閥，將外部水樣源與水樣進(jìn)水口之間的殘留水樣沖洗干凈；

A2步驟：關(guān)閉導(dǎo)管沖洗電磁閥，打開取樣電磁閥，將水樣通過導(dǎo)管輸送到滴定裝置；

A3步驟：當(dāng)?shù)味ㄑb置內(nèi)的水樣液位達(dá)到液位電極的高液位電極時(shí)，關(guān)閉取樣電磁閥，排水電磁線圈通電使得排水閥板上移，化驗(yàn)杯 中的水樣通過化驗(yàn)杯排水口排出；

A4步驟：依次重復(fù)A2步驟和A3步驟多次后，再次打開取樣電磁閥，向滴定裝置輸送水樣，并且化驗(yàn)杯中的水位達(dá)到液位電極的高液位電極時(shí)，排水電磁線圈通電，使得排水閥板向上移動，化驗(yàn)杯中的水樣由化驗(yàn)杯排水口排入廢水存儲器；和

A5步驟：化驗(yàn)杯中的水位到達(dá)液位電極的低液位電極時(shí)，排水電磁線圈斷電，停止排水。

進(jìn)一步地，B步驟包括：

B1步驟：打開與第一藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第一藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴，第一藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴進(jìn)入滴定裝置的內(nèi)部；

B2步驟：藥劑液滴檢測器對下滴的第一藥劑液滴的滴數(shù)進(jìn)行檢測并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到控制系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝凰巹┑牡稳氲螖?shù)達(dá)到預(yù)定滴入值時(shí)，停止第一藥劑的滴定；

B3步驟：打開與第二藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第二藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴，第二藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴進(jìn)入滴定裝置的內(nèi)部；

B4步驟：每滴下一滴第二藥劑，使用攪拌器對化驗(yàn)杯中的混合溶液進(jìn)行攪拌并靜置，同時(shí)使用顏色識別器對化驗(yàn)杯中的混合溶液的顏色和顏色濃度進(jìn)行識別，并將識別結(jié)果發(fā)送到控制系統(tǒng)，當(dāng)識別結(jié)果與預(yù)定的顏色和顏色濃度值相同時(shí)，停止第二藥劑的滴定；

B5步驟：打開與第三藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第三 藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴，第三藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴進(jìn)入滴定裝置內(nèi)部；B6步驟：藥劑液滴檢測器對下滴的第三藥劑的數(shù)量和穿過藥劑液滴檢測器的檢測光線所需的時(shí)間Δt進(jìn)行檢測并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到控制系統(tǒng)；和

B7步驟：每滴下一滴第三藥劑，使用攪拌器對化驗(yàn)杯中的水樣和藥劑的混合溶液進(jìn)行攪拌并靜置，同時(shí)，顏色識別器對化驗(yàn)杯中的混合溶液的顏色和顏色濃度進(jìn)行識別，當(dāng)顏色識別器識別到的顏色和顏色濃度與設(shè)定的顏色和顏色濃度值相同時(shí)，停止滴定。

進(jìn)一步地，C步驟包括以下步驟：

C1步驟：排水電磁線圈通電，排水閥板向上移動，滴定裝置內(nèi)的水樣通過化驗(yàn)杯排水口排出到廢水存儲器；

C2步驟：打開廢水增壓泵，將廢水存儲器中的廢水排出到外部廢水存儲裝置；

C3步驟：控制系統(tǒng)對藥劑液滴檢測器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果；和

C4步驟：水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果超出設(shè)定范圍時(shí)，重復(fù)滴定過程以確認(rèn)水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，并在確認(rèn)水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果后發(fā)出水質(zhì)情況警報(bào)，當(dāng)?shù)味ńY(jié)果在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，停止滴定。

進(jìn)一步地，C3步驟包括：

C31步驟：控制系統(tǒng)計(jì)算滴入藥劑的半徑的計(jì)算公式為：

$\frac{{(2R-B)}^2}{2g(A-R-a)}=\mathrm{\Δ}{t}^2$

其中，R為每滴藥劑滴入時(shí)的半徑，g為重力加速度，△t為每滴藥 劑經(jīng)過藥劑液滴檢測器所需的時(shí)間,A為出藥嘴下端到藥劑液滴檢測器的檢測光線的上側(cè)的距離，B為藥劑液滴檢測器的檢測光線的直徑，a為出藥嘴的直徑；

C32步驟：控制系統(tǒng)根據(jù)每滴藥劑的半徑R計(jì)算達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所用藥劑的體積V1；

C33步驟：控制系統(tǒng)根據(jù)所用藥劑的體積V1計(jì)算水樣的水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果C，水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果C的計(jì)算公式為：

C＝V1×N×1000/V

其中，N為所用藥劑的當(dāng)量濃度，V為化驗(yàn)杯內(nèi)水樣的體積。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定化驗(yàn)機(jī)和滴定方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.將進(jìn)藥嘴與水樣完全分離，避免了接觸式的污染；2.由于試劑加入量的計(jì)量點(diǎn)為試劑將進(jìn)入水樣時(shí)的最后一瞬間，不再有其它環(huán)節(jié)，避免了各種誤差，提高了計(jì)量的精確性；3.結(jié)構(gòu)簡單，使用范圍廣。

附圖說明

本發(fā)明的上述及其它方面和特征將從以下結(jié)合附圖對實(shí)施例的說明清楚呈現(xiàn)，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的滴定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；和

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定方法的液滴半徑測量示 意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說明性、非限制性實(shí)施例，對根據(jù)本發(fā)明的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)及其全自動滴定方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，該全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)包括多個(gè)藥劑存儲器1、滴定裝置2、水樣進(jìn)水口3、廢水存儲器4和控制系統(tǒng)5。根據(jù)本發(fā)明的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)，水樣由水樣進(jìn)水口3進(jìn)入滴定裝置2，使用多個(gè)藥劑存儲器1中的多種藥劑對滴定裝置2中的水樣進(jìn)行滴定，滴定完成后，廢水排入廢水存儲器4。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)包括多個(gè)藥劑存儲器1，該多個(gè)藥劑存儲器1用于存儲進(jìn)行水樣滴定的多種藥劑。在本發(fā)明的圖1所示的實(shí)施例中，全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)設(shè)置有三個(gè)藥劑存儲器，分別為用于存儲第一藥劑的第一藥劑存儲器、用于存儲第二藥劑的第二藥劑存儲器和用于存儲第三藥劑的第三藥劑存儲器，其中，第一藥劑為無色、定量的輔助藥劑，無需對滴定裝置2內(nèi)水樣的沉淀或顏色進(jìn)行檢測，只需要將預(yù)定量的藥劑滴入滴定裝置2即可；第二藥劑與水樣會發(fā)生有色或有沉淀反應(yīng)，但并不是標(biāo)定水樣化驗(yàn)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)液，所以需要對滴定裝置2內(nèi)的沉淀和顏色進(jìn)行監(jiān)視和控制；第三藥劑為滴定水樣的標(biāo)準(zhǔn)液，需要實(shí)時(shí)地對滴定裝置2內(nèi)的沉淀和顏色 進(jìn)行監(jiān)視。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)所采用的藥劑存儲器和藥劑的數(shù)量不限于此，多個(gè)藥劑存儲器的具體數(shù)量可以根據(jù)全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的使用環(huán)境和使用目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在不同的滴定環(huán)境中也可以對多個(gè)藥劑存儲器進(jìn)行選擇使用，以節(jié)約機(jī)器的運(yùn)行成本。滴定裝置2通過多個(gè)導(dǎo)管分別與多個(gè)藥劑存儲器1相連接，用于執(zhí)行對水樣的滴定操作。水樣進(jìn)水口3連接到外部待測水樣源(圖中未示出)并通過導(dǎo)管與滴定裝置2相連接，用于將待檢測的水樣輸入到滴定裝置內(nèi)以進(jìn)行滴定。廢水存儲器4與滴定裝置2下端的廢水出口相連接，用于存儲由滴定裝置2排出的廢水，防止廢水外流而造成環(huán)境污染。控制系統(tǒng)5分別與上述多個(gè)藥劑存儲器1、滴定裝置2、水樣進(jìn)水口3和廢水存儲器4相連接，用于控制對水樣的滴定操作，并且根據(jù)滴定裝置2檢測到的滴定數(shù)據(jù)計(jì)算水樣的水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果。

參照圖2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的滴定裝置2進(jìn)一步包括上蓋21、溢流槽22和化驗(yàn)杯23。

上蓋21設(shè)置有多個(gè)藥劑滴嘴、液位電極213、水樣進(jìn)水管215和藥劑液滴檢測器214。

多個(gè)藥劑滴嘴的數(shù)量與多個(gè)藥劑存儲器1的數(shù)量相配合，通過多個(gè)導(dǎo)管與藥劑存儲器1相連通以將藥劑存儲器1中的藥劑滴入滴定裝置2內(nèi)。例如，多個(gè)藥劑存儲器1的數(shù)量與多個(gè)藥劑滴嘴的數(shù)量相同，并且多個(gè)藥劑存儲器中的每一個(gè)分別與多個(gè)藥劑滴嘴中的相應(yīng)的一個(gè)相連接。多個(gè)藥劑滴嘴包括進(jìn)藥嘴211和出藥嘴212，如圖2所示。 進(jìn)藥嘴211通過藥劑導(dǎo)管與藥劑存儲器1相連接，出藥嘴212朝向滴定裝置2的內(nèi)部，用于將藥劑導(dǎo)出到滴定裝置2內(nèi)部。

液位電極213用于對滴定裝置2內(nèi)部的液位進(jìn)行檢測，將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到控制系統(tǒng)5，從而根據(jù)液位的高低控制滴定操作的進(jìn)行。

藥劑液滴檢測器214用于對從出藥嘴212下滴的藥劑滴的下滴速度、穿過藥劑液滴檢測器214所形成的水平線區(qū)域所需的時(shí)間Δt及下滴的藥劑液滴的滴數(shù)進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果發(fā)送到控制系統(tǒng)5，從而精確地計(jì)算藥劑滴定過程所使用的藥劑的總量。

水樣進(jìn)水管215用于連接水樣進(jìn)水口3與滴定裝置2，將水樣輸入到滴定裝置2內(nèi)部。同時(shí)，藥劑滴嘴的出藥嘴212、液位電極213、水樣進(jìn)水管215和藥劑液滴檢測器214均設(shè)置在上蓋21的朝向滴定裝置2內(nèi)部的一個(gè)側(cè)面上并朝向滴定裝置內(nèi)部伸出，容納在滴定裝置2的內(nèi)部，從而完成對液滴的檢測。在滴定裝置2的內(nèi)部，出藥嘴212的下端位于藥劑液滴檢測器214的下端的上側(cè)，藥劑液滴檢測器214的下端位于液位電極213的下端的上側(cè)，在滴定過程中，液位電極213與水樣的液位接觸，并控制滴定裝置2內(nèi)水樣的液位高度。而出藥嘴212和藥劑液滴檢測器214與水樣的液位不接觸，從而避免了對出藥嘴212的接觸式污染。

溢流槽22的上表面開口、下表面設(shè)置有溢流槽排水口221。溢流槽排水口221通過導(dǎo)管與廢水存儲器4相連接，用于盛放從化驗(yàn)杯23溢出的水樣并排出到廢水存儲器4。上蓋21配合在溢流槽22的上表面開口中，使得出藥嘴212、液位電極213、水樣進(jìn)水管215和藥 劑液滴檢測器214可以被容納在溢流槽22內(nèi)部，進(jìn)一步地使得液位電極213和水樣進(jìn)水管215被容納在化驗(yàn)杯23內(nèi)部。

化驗(yàn)杯23的上表面開口、底面設(shè)置有化驗(yàn)杯排水口，并且化驗(yàn)杯排水口通過導(dǎo)管與廢水存儲器4相連接，同時(shí)化驗(yàn)杯23的上部的一部分穿過溢流槽22的底面而被容納在溢流槽22內(nèi)部。化驗(yàn)杯23上部的一部分設(shè)置在溢流槽22內(nèi)部，使得液位電極和水樣進(jìn)水管可以延伸到化驗(yàn)杯中，從而使得從化驗(yàn)杯23溢流的水樣進(jìn)入溢流槽，通過多次的溢流操作可以對化驗(yàn)杯23進(jìn)行全面的清洗，降低檢測環(huán)境的污染?；?yàn)杯底面設(shè)置化驗(yàn)杯排水口，用于將清洗化驗(yàn)杯23的水樣以及滴定結(jié)束后的廢水排出化驗(yàn)杯23。例如，為了進(jìn)一步增強(qiáng)化驗(yàn)杯的穩(wěn)定性，化驗(yàn)杯23也可以設(shè)置在底座24上，底座24具有保持滴定裝置2整體穩(wěn)定性的作用。

藥劑液滴檢測器214可以為紅外線對射管或激光對射管，包括發(fā)射器和接收器，并且發(fā)射器和接收器在滴定裝置2內(nèi)相向設(shè)置。滴定過程中，打開藥劑液滴檢測器214，使得藥劑液滴穿過該藥劑液滴檢測器214時(shí)，藥劑液滴檢測器214檢測并記錄每一滴液滴經(jīng)過時(shí)所需的時(shí)間Δt以及滴定過程所使用的液滴數(shù)量，然后傳送到控制系統(tǒng)5，控制系統(tǒng)5根據(jù)該數(shù)據(jù)計(jì)算出滴定過程所使用的藥劑總量。因?yàn)樗巹┮旱螜z測器214是在液滴滴入水樣的最后一瞬間記錄液滴經(jīng)過該處所用的時(shí)間Δt，所以避免了計(jì)量點(diǎn)與水樣之間的環(huán)節(jié)所造成的誤差，例如，藥劑導(dǎo)管變形、揮發(fā)性氣泡和泄露等原因造成的誤差。

進(jìn)一步地，液位電極213包括高液位電極、低液位電極和接地電 極，并且高液位電極的下端設(shè)置在低液位電極的下端的上側(cè)。向化驗(yàn)杯23內(nèi)輸入水樣時(shí)，當(dāng)水位到達(dá)高液位電極時(shí)，對化驗(yàn)杯23進(jìn)行排水，且保持到排空所需時(shí)間后，再次輸入水樣，再次排空。重復(fù)操作2到3次。該操作是為了對化驗(yàn)杯23進(jìn)行清洗而設(shè)置，當(dāng)留取水樣時(shí)，水位由高液位電極排空到低液位電極時(shí)，立即停止。從而使得化驗(yàn)杯內(nèi)水樣的液位高度穩(wěn)定在低液位電極處，化驗(yàn)過程中，被滴定的水樣的體積是固定值。如上所述，低液位電極用于確定化驗(yàn)過程中化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣的值。

優(yōu)選地，多個(gè)藥劑滴嘴設(shè)置在滴嘴壓蓋上，該滴嘴壓蓋配合在上蓋21中形成的凹部中，使得出藥嘴212被容納在溢流槽22中。該方案便于將藥劑滴嘴21從滴定裝置上取下清洗，防止長時(shí)間使用后，藥劑滴嘴之間的相互污染。

進(jìn)一步地，在化驗(yàn)杯排水口處設(shè)置排水電磁閥，該排水電磁閥包括排水閥板231和排水電磁線圈232。排水閥板231設(shè)置在排水電磁線圈232的上部、化驗(yàn)杯23的內(nèi)部，排水電磁線圈232設(shè)置在化驗(yàn)杯23的外部。當(dāng)?shù)味ㄑb置2內(nèi)水位到達(dá)高液位電極時(shí)，排水電磁線圈232通電，使得排水閥板231向上移動，打開化驗(yàn)杯排水口，從而使化驗(yàn)杯23內(nèi)的水樣通過導(dǎo)管進(jìn)入廢水存儲器4；當(dāng)?shù)味ㄑb置2內(nèi)的水位到達(dá)低液位電極時(shí)，排水電磁線圈232斷電，排水閥板231在重力的作用下回落，使得化驗(yàn)杯排水口關(guān)閉，保持化驗(yàn)杯23內(nèi)的水量。該排水電磁閥的設(shè)計(jì)使得對化驗(yàn)杯23內(nèi)水位的控制完全由控制系統(tǒng)5完成，使得化驗(yàn)杯23內(nèi)的水樣體積具有更高的可控制性，保 證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

化驗(yàn)杯23側(cè)面的下部可以設(shè)置有顏色識別光源233和顏色識別器234，且顏色識別光源233和顏色識別器234分別與控制系統(tǒng)5相連接。顏色識別光源233用于照亮化驗(yàn)杯23內(nèi)的水樣，顏色識別器234用于識別滴定過程中化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣的顏色和沉淀情況。當(dāng)向化驗(yàn)杯23內(nèi)的水樣滴入藥劑后，每滴入一滴，靜置一段時(shí)間后，使用顏色識別器234對化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣的顏色、顏色濃度和沉淀情況進(jìn)行一次識別，當(dāng)所識別到的顏色和顏色濃度與用戶預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值一致時(shí)，停止滴定過程，并由控制器5計(jì)算結(jié)果。若所識別到的顏色和顏色濃度與用戶預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值不一致，則繼續(xù)滴定。

進(jìn)一步地，滴定裝置2還包括攪拌器216。該攪拌器216的一端與上蓋21相連接、另一端伸入到化驗(yàn)杯23內(nèi)部，以用于對化驗(yàn)杯23內(nèi)的水樣進(jìn)行攪拌操作。通過采用攪拌器216方案，可以加速化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣與藥劑的混合，加快反應(yīng)速度。

多個(gè)藥劑存儲器1與多個(gè)藥劑滴嘴相連接的多個(gè)導(dǎo)管中的每一個(gè)均設(shè)置有藥劑驅(qū)動泵11和單向閥12，并且藥劑驅(qū)動泵11與控制系統(tǒng)5相連接。由多個(gè)藥劑存儲器1向滴定裝置2傳送藥劑時(shí)，控制系統(tǒng)5控制打開藥劑驅(qū)動泵11，由藥劑驅(qū)動泵11將藥劑逐滴泵入滴定裝置。單向閥12用于保證藥劑只能單向流動，防止藥劑回流，且將微小、分散的揮發(fā)性氣泡聚集起來，整體排除。

進(jìn)一步地，水樣進(jìn)水口3通過進(jìn)水三通裝置分別經(jīng)由導(dǎo)管與滴定裝置2和廢水存儲器相連接，并且在水樣進(jìn)水口3連接到外部待測水 樣源的導(dǎo)管上設(shè)置水樣進(jìn)水增壓泵31，用于將外部水樣源的水樣泵入導(dǎo)管。從進(jìn)水三通裝置連接到滴定裝置2的導(dǎo)管上設(shè)置有取樣電磁閥32，用于控制由水樣進(jìn)水口3進(jìn)入滴定裝置2的水樣的水量和流速等。從進(jìn)水三通裝置連接到廢水存儲器4的導(dǎo)管上設(shè)置有導(dǎo)管沖洗電磁閥33，用于在滴定化驗(yàn)前打開該導(dǎo)管沖洗電磁閥33，將外部待測水樣源到化驗(yàn)裝置之間的管路中的殘留水沖洗掉，確保對滴定裝置2進(jìn)行沖洗的水樣和滴定化驗(yàn)留取的水樣是實(shí)際需要化驗(yàn)的水樣，避免管道中殘留水對化驗(yàn)結(jié)果的影響。水樣進(jìn)水口3、導(dǎo)管沖洗電磁閥33和取樣電磁閥分別與控制系統(tǒng)5相連接，分別在控制系統(tǒng)5的控制下運(yùn)行。

進(jìn)一步地，廢水存儲器4通過導(dǎo)管與外部廢水收集容器相連接，且廢水存儲器與外部廢水收集容器(圖中未示出)相連接的導(dǎo)管上設(shè)置有廢水增壓泵41，且該廢水增壓泵41與控制系統(tǒng)5相連接，用于將廢水存儲器4內(nèi)的廢水泵出到外部廢水收集容器。

接下來，將說明根據(jù)本發(fā)明的上述全自動滴定式化驗(yàn)機(jī)的全自動滴定方法。該全自動滴定方法包括以下步驟：A步驟：打開水樣進(jìn)水口3，使得水樣通過導(dǎo)管進(jìn)入滴定裝置2；B步驟：將多個(gè)藥劑存儲器1中的藥劑分別輸入到滴定裝置，從而對滴定裝置的下部化驗(yàn)杯23中的水樣進(jìn)行滴定化驗(yàn)；和C步驟：滴定完成后，將滴定裝置2中的水樣排出到廢水存儲器4，同時(shí)由控制系統(tǒng)5對記錄的滴定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲和發(fā)送。

進(jìn)一步地，在上述A步驟中包括：A1步驟：打開水樣進(jìn)水增壓 泵31和導(dǎo)管沖洗電磁閥33，使得水樣從外部待測水樣源(圖中未示出)流經(jīng)水樣進(jìn)水口3并進(jìn)入廢水存儲器4，從而將外部水樣源與水樣進(jìn)水口3之間的殘留水沖洗干凈，保證滴定過程中進(jìn)入滴定裝置2的水樣為沒有污染的、真實(shí)的待測水樣；A2步驟：關(guān)閉導(dǎo)管沖洗電磁閥33，打開取樣電磁閥32，在水樣進(jìn)水增壓泵31的壓力下將水樣通過導(dǎo)管輸送到滴定裝置2；A3步驟：當(dāng)?shù)味ㄑb置2內(nèi)的水樣水位達(dá)到液位電極213的高液位電極時(shí)，關(guān)閉取樣電磁閥32，給排水電磁線圈232通電使得排水閥板231向上移動，化驗(yàn)杯排水口打開，使得化驗(yàn)杯23中的水樣通過化驗(yàn)杯排水口排出到廢水存儲器4；并確保排空所需時(shí)間后，關(guān)閉排水電磁線圈232。A4步驟：依次重復(fù)A2步驟和A3步驟多次后，再次打開取樣電磁閥32，向滴定裝置2輸送水樣，并且化驗(yàn)杯23中的水位達(dá)到液位電極213的高液位電極時(shí)，排水電磁線圈232通電，使得排水閥板231向上移動，化驗(yàn)杯23中的水樣由化驗(yàn)杯排水口排入廢水存儲器4；A5步驟：化驗(yàn)杯23中水位到達(dá)液位電極213的低液位電極時(shí)，排水電磁線圈232斷電，排水閥板231在重力作用下回落，關(guān)閉化驗(yàn)杯排水口，停止排水。

進(jìn)一步地，B步驟還包括以下步驟：

B1步驟：打開與第一藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第一藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴211，第一藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴212進(jìn)入滴定裝置2的內(nèi)部。需要說明的是，該第一藥劑為無色、定量的輔助藥劑，無需對化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣的沉淀或顏色進(jìn)行檢測，只需要將預(yù)定量的藥劑滴入滴定裝置2即可。作為一個(gè)實(shí)施例， 該第一藥劑可以為PH調(diào)節(jié)劑，用以調(diào)節(jié)帶檢測水樣的酸度。B2步驟：藥劑液滴檢測器214對下滴的第一藥劑液滴的數(shù)量進(jìn)行檢測并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到控制系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝凰巹┑牡稳氲螖?shù)達(dá)到預(yù)定滴入值時(shí)，停止第一藥劑的滴定，其中，該預(yù)定滴入值為操作人員根據(jù)化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣總量預(yù)先估計(jì)的需要滴入第一藥劑的滴數(shù)。

B3步驟：打開與第二藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第二藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴211，第二藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴212進(jìn)入滴定裝置2的內(nèi)部。需要說明的是，該第二藥劑與水樣會發(fā)生有色或有沉淀反應(yīng)，但并不是標(biāo)定水樣化驗(yàn)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)液，所以，需要對化驗(yàn)杯23內(nèi)的沉淀和顏色進(jìn)行監(jiān)視和控制。B4步驟：每滴下一滴第二藥劑，使用攪拌器對化驗(yàn)杯23中水樣與藥劑的混合溶液進(jìn)行攪拌并靜置，同時(shí)使用顏色識別器234對化驗(yàn)杯23中的混合溶液的顏色和顏色濃度進(jìn)行識別，并將識別結(jié)果發(fā)送到控制系統(tǒng)5，當(dāng)識別結(jié)果與預(yù)定的顏色和顏色濃度值相同時(shí)，停止第二藥劑的滴定。

B5步驟：打開與第三藥劑存儲器相連接的藥劑驅(qū)動泵，將第三藥劑輸入到對應(yīng)的藥劑滴嘴的進(jìn)藥嘴211，第三藥劑通過藥劑滴嘴的出藥嘴212進(jìn)入滴定裝置2內(nèi)。需要說明的是，該第三藥劑為滴定水樣的標(biāo)準(zhǔn)液，需要實(shí)時(shí)地對化驗(yàn)杯23內(nèi)的沉淀和顏色進(jìn)行監(jiān)視。B6步驟：藥劑液滴檢測器214對下滴的第三藥劑的數(shù)量和穿過藥劑液滴檢測器214的檢測光線所需的時(shí)間Δt進(jìn)行檢測并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到控制系統(tǒng)5。B7步驟：每滴下一滴藥劑，使用攪拌器對化驗(yàn)杯中的水 樣和藥劑的混合溶液進(jìn)行攪拌并靜置，同時(shí)，顏色識別器234對化驗(yàn)杯23中的水樣的顏色和顏色濃度進(jìn)行識別，當(dāng)顏色識別器234識別到的顏色和顏色濃度與設(shè)定的顏色和顏色濃度值相同時(shí)，停止滴定。同時(shí)，當(dāng)?shù)谌巹┑稳霐?shù)量超出化驗(yàn)范圍時(shí)停止滴定?？刂葡到y(tǒng)5對滴入的第三藥劑總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在上述步驟中，對每一滴第三藥劑滴下后進(jìn)行攪拌、靜置和顏色識別操作，可以大幅提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

上述C步驟可以進(jìn)一步包括以下步驟：C1步驟：給排水電磁線圈232通電，使得排水閥板231向上移動，化驗(yàn)杯排水口被打開，滴定裝置2內(nèi)的水樣通過化驗(yàn)杯排水口排出到廢水存儲器4；C2步驟：打開廢水增壓泵41，將廢水存儲器4中的廢水排出到外部廢水存儲裝置(圖中未示出)；C3步驟：控制系統(tǒng)5對滴定裝置2的藥劑液滴檢測器214的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果；和C4步驟：若水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果超出用戶預(yù)先設(shè)定的水質(zhì)要求范圍時(shí)，重復(fù)上述滴定過程以確認(rèn)上述計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，并在確認(rèn)該結(jié)果的準(zhǔn)確性后發(fā)出水質(zhì)警報(bào)，當(dāng)該結(jié)果在設(shè)定值的范圍內(nèi)時(shí)，停止滴定。

參照圖3，上述C3步驟包括以下步驟：

C31步驟：控制系統(tǒng)5計(jì)算滴入藥劑的半徑的計(jì)算公式為：

$\frac{{(2R-B)}^2}{2g(A-R-a)}=\mathrm{\Δ}{t}^2$

其中，R為每滴藥劑滴入時(shí)的半徑，g為重力加速度，△t為每滴藥劑經(jīng)過藥劑液滴檢測器214所需的時(shí)間,A為出藥嘴212下端到藥劑液滴檢測器214的檢測光線的上側(cè)的距離，B為藥劑液滴檢測器214 的檢測光線的直徑，a為出藥嘴212的直徑。利用該公式可以計(jì)算出藥劑液滴的半徑，從而對滴定過程使用的藥劑體積的計(jì)算更加精確，進(jìn)而提高了化驗(yàn)結(jié)果的精確度。

C32步驟：控制系統(tǒng)5根據(jù)每滴藥劑的半徑R計(jì)算出達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所用藥劑的體積V1。

C33步驟：控制系統(tǒng)5根據(jù)所用藥劑的體積V1計(jì)算出水樣的化驗(yàn)結(jié)果C，化驗(yàn)結(jié)果C的計(jì)算公式為：

C＝V1×N×1000/V

其中，N為所用藥劑的當(dāng)量濃度，V為化驗(yàn)杯23內(nèi)水樣的體積。

盡管對本發(fā)明的典型實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明的精神和原理的情況下可以進(jìn)行改變，其范圍在權(quán)利要求書以及其等同物中進(jìn)行了限定。