高精度溶解氧檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度溶解氧檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)越來越多的需要現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)。而現(xiàn)有的溶氧電極的工作電 極一般是在玻璃中封裝金屬鉬而成，當(dāng)工作電極長(zhǎng)時(shí)間處于監(jiān)測(cè)狀態(tài)時(shí)，遇腐蝕鉬表面易 發(fā)生鈍化現(xiàn)象，靈敏度降低。另外溶氧電極中只有工作電極和參比電極，參比電極在長(zhǎng)時(shí)問 連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，使電極電位發(fā)生變化而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏移，測(cè)氧準(zhǔn)確度進(jìn)一步 降低。而現(xiàn)有的溶氧電極的存在以下技術(shù)問題：（1)當(dāng)電解液長(zhǎng)時(shí)間工作后，pH值為堿性， 不利于環(huán)保以及安全性；（2)檢測(cè)精度低，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，此高精度溶解氧檢測(cè)儀克服了參比 電極、陰陽(yáng)極電壓波動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果波動(dòng)，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括中空 的殼體，此殼體上端面密封安裝有一電極基座，此殼體下端面覆蓋有一透氧膜，所述電極基 座與透氧膜之間設(shè)置有圓柱電極體，此圓柱電極體中與透氧膜接觸的工作端面具有一作為 陰極的金電極，所述圓柱電極體側(cè)面依次設(shè)有環(huán)形的作為陽(yáng)極的銀電極和參比電極，所述 金電極、銀電極和參比電極分別通過第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線與位于電極基座內(nèi)電 路板連接；其特征在于：所述殼體與圓柱電極體之間且位于電極基座與透氧膜之間的電解 腔內(nèi)填充有膠狀電解液，所述電解液包括以下比例重量份的組分： 氯化鉀 37~37. 1重量份， 聚丙烯酰胺 9. 6~9. 8重量份， 水 1000重量份。
[0005] 上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)方案如下： 1、上述方案中，所述陰極的金電極形狀為圓柱。
[0006] 2、上述方案中，所述殼體與電極基座之間通過內(nèi)螺紋、外螺紋旋轉(zhuǎn)連接。
[0007] 3、上述方案中，所述金電極位于圓柱電極體中與透氧膜接觸的工作端面中心處。
[0008] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果： 1、本發(fā)明高精度溶解氧檢測(cè)儀，基于作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽(yáng)極銀電 極構(gòu)成三電極系統(tǒng)，透氧膜隔離電解液和被測(cè)液，陽(yáng)極銀電極和參比電極之間提供一個(gè)恒 定的電壓時(shí)，而流經(jīng)工作電極與陽(yáng)極銀電極之間電流將被測(cè)量，由于本發(fā)明采用37~37. 5 重量份氯化鉀、9. 8~10. 2重量份聚丙烯酰胺、1000重量份水的電解液，通過對(duì)比試驗(yàn)，電解 液長(zhǎng)時(shí)間工作后pH值保持中性，既有利于環(huán)保，也大大提高了產(chǎn)品的安全性，避免了對(duì)操 作者的傷害。
[0009] 2、本發(fā)明高精度溶解氧檢測(cè)儀，由作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽(yáng)極銀 電極構(gòu)成三電極系統(tǒng)，透氧膜隔離電解液和被測(cè)液，陽(yáng)極銀電極和參比電極之間提供一個(gè) 恒定的電壓時(shí)，而流經(jīng)工作電極與陽(yáng)極銀電極之間電流將被測(cè)量，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，由于本發(fā) 明采用37~37. 5重量份氯化鉀、9. 8~10. 2重量份聚丙烯酰胺、1000重量份水的電解液，有利 于電極消耗電解液中氧氣，且響應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)，避免了電極電位發(fā)生變化而導(dǎo)致測(cè)量結(jié) 果偏移的現(xiàn)象，測(cè)定結(jié)果具有很高的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。
[0010] 3、本發(fā)明高精度溶解氧檢測(cè)儀，由作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽(yáng)極銀 電極構(gòu)成三電極系統(tǒng)，透氧膜隔離電解液和被測(cè)液，陽(yáng)極銀電極和參比電極之間提供一個(gè) 恒定的電壓時(shí)，而流經(jīng)工作電極與陽(yáng)極銀電極之間電流將被測(cè)量，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，由于本發(fā) 明采用37~37. 5重量份氯化鉀、9. 8~10. 2重量份聚丙烯酰胺、1000重量份水的電解液，克服 了參比電極、陰陽(yáng)極電壓波動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果波動(dòng)，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度，本發(fā)明的電解 液電阻率比現(xiàn)有技術(shù)大，申請(qǐng)人認(rèn)為是增加了電解液的電阻率從而克服了波動(dòng)的影響。
【附圖說明】
[0011] 附圖1為本發(fā)明高精度溶解氧檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 以上附圖中：1、殼體；2、電極基座；3、透氧膜；4、圓柱電極體；41、工作端面；5、金 電極；6、銀電極；7、參比電極；8、電路板；9、電解腔；10、膠狀電解液；11、第一導(dǎo)線；12、第 二導(dǎo)線；13、第三導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例：一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括中空的殼體1，此殼體1上端面密封安裝有一 電極基座2,此殼體1下端面覆蓋有一透氧膜3,所述電極基座2與透氧膜3之間設(shè)置有圓柱 電極體4,此圓柱電極體4中與透氧膜3接觸的工作端面41中心處具有一作為陰極的金電 極5,所述圓柱電極體4側(cè)面依次設(shè)有環(huán)形的作為陽(yáng)極的銀電極6和參比電極7,所述金電 極5、銀電極6和參比電極7分別通過第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線與位于電極基座2內(nèi) 電路板8連接；所述殼體1與圓柱電極體4之間且位于電極基座2與透氧膜3之間的電解 腔9內(nèi)填充有膠狀電解液10,所述膠狀電解液10包括以下比例重量份的組分：氯化鉀37. 1 份、聚丙烯酰胺9. 8份、水1000份。
[0014] 上述陰極的金電極5形狀為圓柱。
[0015] 上述參比電極7位于所述陽(yáng)極和陰極之間，上述參比電極7為銀-氯化銀參比電 極。
[0016] 比較例1~3 一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括中空的殼體1，此殼體1上端面密封安裝有一電極基座 2,此殼體1下端面覆蓋有一透氧膜3,所述電極基座2與透氧膜3之間設(shè)置有圓柱電極體 4,此圓柱電極體4中與透氧膜3接觸的工作端面41中心處具有一作為陰極的金電極5,所 述金電極5、銀電極6分別通過第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12與位于電極基座2內(nèi)電路板8連 接；所述殼體1與圓柱電極體4之間且位于電極基座2與透氧膜3之間的電解腔9內(nèi)填充 有電解液10,所述電解液10 :比較例1為37. 275重量份氯化鉀和1000重量份水，比較例2 為37重量份重量份氯化鉀和1000重量份水，比較例3為例如37. 5重量份氯化鉀和1000 重量份水。
[0017] 比較例1的Ph值為11. 36,比較例2的Ph值為12,比較例3Ph值為12. 7,比較例 1~3的電極消耗電解液中氧氣速度慢，且響應(yīng)速度快，電極電位發(fā)生變化而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏 移的現(xiàn)象，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差。
[0018] 比較例4~6 一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括中空的殼體1，此殼體1上端面密封安裝有一電極基座 2,此殼體1下端面覆蓋有一透氧膜3,所述電極基座2與透氧膜3之間設(shè)置有圓柱電極體 4,此圓柱電極體4中與透氧膜3接觸的工作端面41中心處具有一作為陰極的金電極5,所 述圓柱電極體4側(cè)面依次設(shè)有環(huán)形的作為陽(yáng)極的銀電極6和參比電極7,所述金電極5、銀 電極6和參比電極7分別通過第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12和第三導(dǎo)線13與位于電極基座2 內(nèi)電路板8連接；所述殼體1與圓柱電極體4之間且位于電極基座2與透氧膜3之間的電 解腔9內(nèi)填充有電解液10,所述電解液10中比較例4為37. 275重量份氯化鉀和1000重量 份水，比較例5為39重量份氯化鉀和1000重量份水，比較例6為38重量份氯化鉀和1000 重量份水。
[0019] 比較例4的Ph值為11. 8,比較例5的Ph值為12. 2,比較例6的Ph值為12. 8; 比較例4~6,當(dāng)參比電極與陰陽(yáng)極電壓波動(dòng)時(shí)，測(cè)量結(jié)果波動(dòng)且幅度較大，降低了檢測(cè)精度； 比較例4~6的電極消耗電解液中氧氣速度慢，且響應(yīng)速度快，電極電位發(fā)生變化而導(dǎo)致測(cè) 量結(jié)果偏移的現(xiàn)象，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定性和重現(xiàn)性差。
[0020] 在原有污水溶氧電極參比液1mol/L氯化鉀溶液500mL配制中加入10. 00g粉 齊U，磁力攪拌均勻后，溶液呈膠狀。將配制好的溶液注入電極中進(jìn)行對(duì)比測(cè)定，測(cè)量數(shù)據(jù)為 連續(xù)記錄。
[0021] 根據(jù)表一數(shù)據(jù)，25°C充氧狀態(tài)下水中溶氧的測(cè)定，電極參比液為氯化鉀溶液加粉 劑時(shí)溶氧平均值8. 74mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)溶氧平均值8. 73mg/L。
[0022] 根據(jù)表二數(shù)據(jù)，零氧水溶氧的測(cè)定，二者均為0。
[0023] 根據(jù)表三數(shù)據(jù)，空氣中氧含量的測(cè)定，電極參比液為氯化鉀溶液加粉劑時(shí)溶氧平 均值10. 89mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)溶氧平均值10. 41mg/L。
[0024] 根據(jù)表四數(shù)據(jù)，45°C不充氧狀態(tài)下水中溶氧的測(cè)定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時(shí)溶氧平均值3. 21mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)溶氧平均值3. 12mg/L。
[0025] 根據(jù)表五數(shù)據(jù)，25°C不充氧狀態(tài)下水中溶氧的測(cè)定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時(shí)溶氧平均值8. 51mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)溶氧平均值8. 48mg/L。
[0026] 根據(jù)表六數(shù)據(jù)，15°C不充氧狀態(tài)下水中溶氧的測(cè)定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時(shí)溶氧平均值10. 25mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)溶氧平均值10. 25mg/L。
[0027] 經(jīng)分析，水溫由45°C降至15°C，電極參比液為氯化鉀溶液加粉劑時(shí)，由圖一得：溶 氧變化曲線為y=_〇. 239X+14. 095,相關(guān)性系數(shù)R2=0. 9912 ;電極參比液為氯化鉀溶液時(shí)，溶 氧變化曲線為y=_〇. 242X+14. 14,相關(guān)性系數(shù)R2=0. 9914。綜上，二者變化趨勢(shì)一致。
[0028] 表一 25°C充氧狀態(tài)下水中溶氧的測(cè)定
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括中空的殼體（1 )，此殼體（1)上端面密封安裝有一電 極基座（2 )，此殼體（1)下端面覆蓋有一透氧膜（3 )，所述電極基座（2 )與透氧膜（3 )之間設(shè) 置有圓柱電極體（4)，此圓柱電極體（4)中與透氧膜（3)接觸的工作端面（41)具有一作為陰 極的金電極（5)，所述圓柱電極體（4)側(cè)面依次設(shè)有環(huán)形的作為陽(yáng)極的銀電極（6)和參比電 極（7)，所述金電極（5)、銀電極（6)和參比電極（7)分別通過第一導(dǎo)線（11)、第二導(dǎo)線（12) 和第三導(dǎo)線（13)與位于電極基座（2)內(nèi)電路板（8)連接；其特征在于：所述殼體（1)與圓 柱電極體（4)之間且位于電極基座（2)與透氧膜（3)之間的電解腔（9)內(nèi)填充有膠狀電解 液（10)，所述參比電極（7)位于所述陽(yáng)極和陰極之間，所述電解液（10)包括以下比例重量 份的組分： 氯化鉀 37~37. 1重量份， 聚丙烯酰胺 9. 6~9. 8重量份， 水 1000重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度溶解氧檢測(cè)儀，其特征在于：所述陰極的金電極（5)形 狀為圓柱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度溶解氧檢測(cè)儀，其特征在于：所述殼體（1)與電極基座 (2)之間通過內(nèi)螺紋、外螺紋旋轉(zhuǎn)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度溶解氧檢測(cè)儀，其特征在于：所述金電極（5)位于圓柱 電極體（4)中與透氧膜（3)接觸的工作端面（41)中心處。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高精度溶解氧檢測(cè)儀，包括電極基座與透氧膜之間設(shè)置有圓柱電極體，此圓柱電極體中與透氧膜接觸的工作端面具有一作為陰極的金電極，所述圓柱電極體側(cè)面依次設(shè)有環(huán)形的作為陽(yáng)極的銀電極和參比電極，所述殼體與圓柱電極體之間且位于電極基座與透氧膜之間的電解腔內(nèi)填充有膠狀電解液，所述電解液包括以下組分：氯化鉀、聚丙烯酰胺和水。本發(fā)明克服了參比電極、陰陽(yáng)極電壓波動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果波動(dòng)，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度。
【IPC分類】G01N27-30, G01N27-26
【公開號(hào)】CN104614419
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410624556
【發(fā)明人】鐘旭東, 熊艷, 甘宜明
【申請(qǐng)人】天和自動(dòng)化科技（蘇州）股份有限公司, 鐘旭東
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2013年4月28日