專利名稱：原電池型半固態溶解氧傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溶解氧傳感器，具體的說，涉及了一種原電池型半固態溶解氧傳感器。
背景技術：
水體中溶解氧含量是評價水質好壞的一個重要指標，在水產養殖中，溶解氧含量低于某一定值，魚類就會死亡，工業生產中，溶解氧含量過高金屬設備就會被腐蝕；溶解氧含量在污水處理、醫學衛生、環境保護方面都是一個重要的評價指標。現有的電化學溶解氧傳感器多采用液態堿性電解質，液態電解質容易導致漏液進而易使傳感器破壞， 且堿性體系使得傳感器易受環境中酸性氣體的影響而縮短傳感器的使用壽命；專利號為 95223420. 3的實用新型專利公開了一種酸性電解質原電池式溶解氧傳感器，其中采用硅膠、烷基纖維素、聚乙烯醇作為膠體材料，其所用材料對人體和環境均有不利影響，且該傳感器的響應時間在20秒左右，難以滿足使用需求。
發明內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供了一種結構簡單、響應時間短、靈敏度高、抗干擾能力強、穩定性好、實用性強、使用壽命長、無漏液、污染小的原電池型半固態溶解氧傳感器。為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種原電池型半固態溶解氧傳感器，它包括有具有進水孔的保護蓋、尾端具有通孔的壓膜蓋、密封圈、透氣膜、填充有電解質的電解池、不銹鋼補償體、線腔、后蓋、熱敏電阻、負載電阻、分別設置在所述電解池內的陰電極和陽電極；其中，所述透氣膜蒙罩在所述電解池一端的進氣口上，所述密封圈環壓在所述透氣膜的邊沿上，所述壓膜蓋套裝在所述電解池一端的進氣口上并環壓在所述密封圈外側，所述壓膜蓋的尾端頂設在所述保護蓋內，所述保護蓋安裝在所述電解池一端的進氣口上；所述電解池的另一端與所述不銹鋼補償體的一端密封連接，所述不銹鋼補償體的另一端與所述線腔的一端密封連接，所述后蓋安裝在所述線腔的另一端；所述不銹鋼補償體內填充有導熱膠，所述熱敏電阻和所述負載電阻分別埋設在所述導熱膠內。基于上述，所述陰電極采用直徑為1 3毫米的銀絲，所述陽電極采用厚度為 0. 3 1毫米、寬度為2 5毫米的鉛片。基于上述，所述透氣膜采用厚度為20微米的PE膜。基于上述，所述熱敏電阻阻值為20千歐，所述負載電阻阻值為2千歐。基于上述，所述電解質是酸性半固態電解質，所述酸性半固態電解質是由有機凝膠材料、鹽類材料和酸性介質構成的混合物。本實用新型相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，該溶解氧傳感器其具有結構簡單、響應時間短、靈敏度高、抗干擾能力強、穩定性好、實用性強、使用壽命長、無漏液、污染小的優點。
圖1是所述原電池型半固態溶解氧傳感器的剖視結構示意圖。圖2是所述原電池型半固態溶解氧傳感器的拆分結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。實施例1如圖1和圖2所示，一種原電池型半固態溶解氧傳感器，它還包括有具有進水孔的保護蓋5、尾端具有通孔的壓膜蓋4、密封圈7、透氣膜、填充有電解質的電解池2、不銹鋼補償體3、線腔1、后蓋6、熱敏電阻、負載電阻、分別設置在所述電解池2內的陰電極和陽電極；其中，所述透氣膜蒙罩在所述電解池2 —端的進氣口上，所述密封圈7套裝在所述電解池2 —端的進氣口上并環壓在所述透氣膜的邊沿上，所述壓膜蓋4套裝在所述電解池2 一端的進氣口上并環壓在所述密封圈7外側，所述壓膜蓋4的尾端頂設在所述保護蓋5內， 所述保護蓋5采用螺紋方式安裝在所述電解池2 —端的進氣口上；所述電解池2的另一端與所述不銹鋼補償體3的一端采用螺紋方式密封連接，所述不銹鋼補償體3的另一端與所述線腔1的一端采用螺紋方式密封連接，所述后蓋6安裝在所述線腔1的另一端；所述不銹鋼補償體3內填充有導熱膠，所述熱敏電阻和所述負載電阻分別埋設在所述導熱膠內；所述熱敏電阻與所述負載電阻埋于導熱膠中以便進行溫度補償。所述陰電極采用直徑為1 3毫米的銀絲，所述陽電極采用厚度為0. 3 1毫米、 寬度為2 5毫米的鉛片；所述透氣膜采用厚度為20微米的PE膜；所述熱敏電阻阻值為 20千歐，所述負載電阻阻值為2千歐；氧氣在陰電極上反應產生的電流，經熱敏電阻和負載電阻后流向外電路。所述電解質是酸性半固態電解質，所述酸性半固態電解質是由有機凝膠材料、鹽類材料和酸性介質構成的混合物；其中，所述有機凝膠材料是由明膠或者果膠或者二者構成的膠體混合物配制成的膠體狀水溶液，其中，所述明膠或者所述果膠或者二者構成的所述膠體混合物的重量是所述膠體狀水溶液總重量的25% 38%，所述膠體混合物中明膠與果膠的質量比為2. 5 3. 5:1 ；所述鹽類材料是檸檬酸鈉、醋酸鈉或者二者構成的鹽類混合物，所述鹽類材料的重量是所述膠體狀水溶液總重量的6% 10% ；所述酸性介質是硫酸、醋酸、檸檬酸、果酸中的任何一種或者幾種構成的酸類混合物，所述酸性介質所加入的量需使所述酸性半固態電解質的氫離子當量濃度為0. 001 0. 004。實施例2本實施例與實施例1不同主要在于所述有機凝膠材料是由果膠配制成的膠體狀水溶液，所述果膠的重量是所述膠體狀水溶液總重量的30% ；所述鹽類材料是檸檬酸鈉，所述檸檬酸鈉的重量是所述膠體狀水溶液總重量的8% ；所述酸性介質是檸檬酸，所述檸檬酸所加入的量需使所述酸性半固態電解質的氫離子當量濃度為0. 002。實施例3本實施例與實施例1不同主要在于所述有機凝膠材料是由明膠配制成的膠體狀水溶液，所述明膠的重量是所述膠體狀水溶液總重量的32% ；所述鹽類材料是醋酸鈉，所述醋酸鈉的重量是所述膠體狀水溶液總重量的6% ；所述酸性介質是醋酸，所述醋酸所加入的量需使所述酸性半固態電解質的氫離子當量濃度為0. 003。該溶解氧傳感器具有以下優點1、采用明膠、果膠等凝膠材料，無毒無害，對身體和環境無不利影響；2、采用半固態電解質，避免了傳感器漏液導致的傳感器失效；3、在電解質中適當加入檸檬酸鈉、醋酸鈉等鹽類，增強了電解質的導電性，提高了傳感器的響應速度，具有很高的實用價值。該溶解氧傳感器是一種不與酸性氣體反應的半固態電解質溶解氧傳感器，它采用無毒無害的半固態酸性材料作電解質，有效避免了傳感器漏液問題，減少了傳感器生產和使用過程中對人體和環境造成的污染，同時還提高了傳感器的壽命和反應速度。采用該原電池型半固態溶解氧傳感器和常規的液態電解質溶解氧傳感器，在同樣的溫度、濕度、壓力條件下，各存放一個月，其中，液態電解質溶解氧傳感器漏液率20%，半固態溶解氧傳感器無一支漏液；且該原電池型半固態溶解氧傳感器的T90響應時間是10秒， 而液態電解質溶解氧傳感器的T90響應時間是20秒。該傳感器在空氣中輸出120毫伏，響應時間(T90)為9秒，其可用于水產養殖、污水檢測、醫療衛生、環境監測等領域。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求1.一種原電池型半固態溶解氧傳感器，其特征在于它包括有具有進水孔的保護蓋、 尾端具有通孔的壓膜蓋、密封圈、透氣膜、填充有電解質的電解池、不銹鋼補償體、線腔、后蓋、熱敏電阻、負載電阻、分別設置在所述電解池內的陰電極和陽電極；其中，所述透氣膜蒙罩在所述電解池一端的進氣口上，所述密封圈環壓在所述透氣膜的邊沿上，所述壓膜蓋套裝在所述電解池一端的進氣口上并環壓在所述密封圈外側，所述壓膜蓋的尾端頂設在所述保護蓋內，所述保護蓋安裝在所述電解池一端的進氣口上；所述電解池的另一端與所述不銹鋼補償體的一端密封連接，所述不銹鋼補償體的另一端與所述線腔的一端密封連接，所述后蓋安裝在所述線腔的另一端；所述不銹鋼補償體內填充有導熱膠，所述熱敏電阻和所述負載電阻分別埋設在所述導熱膠內。
2.根據權利要求1所述的原電池型半固態溶解氧傳感器，其特征在于所述陰電極采用直徑為1 3毫米的銀絲，所述陽電極采用厚度為0. 3 1毫米、寬度為2 5毫米的鉛片。
3.根據權利要求1所述的原電池型半固態溶解氧傳感器，其特征在于所述透氣膜采用厚度為20微米的PE膜。
4.根據權利要求1所述的原電池型半固態溶解氧傳感器，其特征在于所述熱敏電阻阻值為20千歐，所述負載電阻阻值為2千歐。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的原電池型半固態溶解氧傳感器，其特征在于 所述電解質是酸性半固態電解質。
專利摘要本實用新型提供一種原電池型半固態溶解氧傳感器，它包括有保護蓋、壓膜蓋、密封圈、透氣膜、電解池、不銹鋼補償體、線腔、后蓋、熱敏電阻、負載電阻、設置在電解池內的陰電極和陽電極；透氣膜通過密封圈、壓膜蓋安裝在電解池一端的進氣口，壓膜蓋的尾端頂設在保護蓋內，保護蓋安裝在電解池一端的進氣口上；電解池的另一端與不銹鋼補償體的一端密封連接，不銹鋼補償體的另一端與線腔的一端密封連接，后蓋安裝在線腔的另一端；不銹鋼補償體內填充有導熱膠，熱敏電阻和負載電阻分別埋設在導熱膠內。該溶解氧傳感器具有結構簡單、響應時間短、靈敏度高、抗干擾能力強、穩定性好、實用性強、使用壽命長、無漏液、污染小的優點。
文檔編號G01N27/407GK202281763SQ201120395030
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者劉紅霞, 古瑞琴, 張宏偉, 張小水, 武傳偉, 祁明鋒, 薛永亮, 谷永謙 申請人:鄭州煒盛電子科技有限公司