一种高精度铟金属电解液自动配比装置及方法
申请人信息
- 申请人:上海大学
- 申请人地址:200444 上海市宝山区上大路99号
- 发明人: 上海大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种高精度铟金属电解液自动配比装置及方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202210858899.5 |
| 申请日 | 2022/7/21 |
| 公告号 | CN115090181B |
| 公开日 | 2024/1/2 |
| IPC主分类号 | B01F33/45 |
| 权利人 | 上海大学 |
| 发明人 | 张合生; 李谦; 范洪强; 高志远; 郑红星; 胡琪睿 |
| 地址 | 上海市宝山区上大路99号 |
摘要文本
上海大学获取“一种透气窗帘布”专利技术,本发明公开一种高精度铟金属电解液自动配比装置,包括磁力搅拌器、电子秤、溶液池、配比杯、量杯、自动取液装置、滑轨、滑轨驱动器、水泵、嵌入式控制器以及自制工作平台,嵌入式控制器接收上位机指令,输出控制信号控制滑轨和自动取液装置移动至溶液池中进行取液,再使用PID控制水泵精确抽取定量清水,最终由电磁搅拌器将两者进行搅拌完成高精度配比。本发明四个采样通道并行工作,除了具备原有的配比功能外,同时为酸碱度的测量提供了条件,具有多功能性。所述嵌入式控制器以STM32F103C8T6为核心,包括最小系统电路、通讯电路和驱动电路,能够高效地完成溶液配比工作,减少人工干预,控制器所使用的指令系统提升了装置的可靠性。
专利主权项内容
1.一种高精度铟金属电解液自动配比装置,其特征在于,该装置包括自动取液装置(1)、滑轨系统(2)、溶液池(3)、水泵(4)、配比杯(5)、电子秤(6)、磁力搅拌器(7)、实验基台(8)以及嵌入式控制器(9);所述滑轨系统(2)由两台滑轨组合而成,X轴滑轨固定在实验基台(8)的竖直平面上,Y轴滑轨的末端固定在X轴滑轨的滑块上;滑轨上的步进电机信号线与两个独立的滑轨驱动器的输出端相连,驱动器的信号输入端与所述嵌入式控制器(9)相连,滑轨的两端分别设定一个行程开关,该行程开关的信号线与所述嵌入式控制器(9)相连;所述溶液池(3)固定在实验基台(8)上,溶液池(3)结构上呈锥形容器形状,溶液池(3)底部外侧设置有支架,容器下部设置有出水口,上部盖子分别开设了进水口、PH电极放置口、方形电解液取液口,每个溶液池(3)的进水、出水口都与两个独立的水泵(4)相连,每个水泵(4)的信号输入端与所述嵌入式控制器(9)的水泵驱动电路相连;所述电子秤(6)安装在实验基台(8)的水平面上,电子秤(6)的RS485接口与所述嵌入式控制器(9)的通讯电路相连,所述配比杯(5)安装在电子秤(6)的托盘上,且位于托盘的中心,所述配比杯(5)连接有水泵,并且与配比杯(5)连接的水泵的信号输入端与所述嵌入式控制器(9)的水泵驱动电路相连;所述磁力搅拌器(7)的开关信号线与所述嵌入式控制器(9)相连,用于搅拌配比稀释后的电解液;所述自动取液装置(1)固定在滑轨系统(2)当中的Y轴滑轨上,自动取液装置(1)使用铝型材从滑轨的滑块上延伸出来,自动取液装置(1)包括取液器和电动推杆,两部分之间通过3D的模型外壳相对固定,电动推杆相对固定在取液器的活塞芯杆正上方,所述电动推杆的信号线与所述嵌入式控制器(9)的推杆驱动电路相连;所述嵌入式控制器(9)通过通讯电路与上位数据采集系统相连以接收控制指令;所述嵌入式控制器(9)包括电源电路,所述电源电路包括LM2596-12V电源芯片IC1、AMS1117-3.3V电源芯片V1;电源电路包括LM2596-12V电源芯片的输入端连接24V直流电源,并且,输入端同时连接第一电容C1一端,第一电容C1的另一端和LM2596-12V电源芯片接地端同时接地;LM2596-12V电源芯片的OUT端分别与第一二级管D1阴极和第一电感L1一端连接,第一二级管D1阳极接地;第一电感L1另一端分别与第四电容C4一端、第一电阻R1一端、第三电容C3一端、AMS1117-3.3V电源芯片输入端相连接,并且第一电感L1、第四电容C4一端、第一电阻R1一端、第三电容C3一端的连接点同时连接12V直流电源;而且,AMS1117-3.3V电源芯片的输入端连接12V直流电源;并且,第一电阻R1另一端连接LED1二极管的阳极;第四电容C4另一端、LED1二极管的阴极以及AMS1117-3.3V电源芯片的接地端同时接地;AMS1117-3.3V电源芯片的输出端与第二电容C2一端连接,第二电容另一端接地,所述AMS1117-3.3V电源芯片的输出端与STM32F103C8T6主控芯片各自的电源端连接;所述嵌入式控制器(9)中的所述推杆驱动电路包括第一三极管Q1、第三三极管Q3、第一继电器JK1、第二继电器JK2;第一继电器JK1线圈的一端连接12V直流电源,并且与第二二极管D2的阴极连接,第一继电器JK1线圈的另一端与第二二极管D2的阳极连接,同时连接第一三极管Q1的集电极;第一三极管的发射极接地,基极与第二电阻R2的一端连接;第二继电器JK2线圈的一端连接12V直流电源,并且与第三二极管D3的阴极连接,第二继电器JK2线圈的另一端与第三二极管D3的阳极连接,同时连接第三三极管Q3的集电极;第三三极管Q3的发射极接地,基极与第九电阻R9的一端连接;第二继电器JK2的第一常开端和第二常闭端接地,第二继电器JK2的第二常开端和第一常闭端连接12V电源;第二继电器JK2的第二公共端连接第一继电器JK1的常开端,并且第一继电器JK1的公共端连接推杆电源接口的一端,而接口的另一端连接第二继电器JK2的第一公共端,主控芯片STM32F103C8T6的PA7引脚与推杆驱动电路中第二电阻R2的另一端连接,同时第九电阻R9的另一端连接主控芯片的PA5引脚。 更多数据: