高精度溶解氧檢測儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及測量儀器技術領域，具體涉及一種高精度溶解氧檢測儀。
【背景技術】
[0002] 現代工業、環境監測越來越多的需要現場在線監測。而現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，當工作電極長時間處于監測狀態時，遇腐蝕鉬表面易 發生鈍化現象，靈敏度降低。另外溶氧電極中只有工作電極和參比電極，參比電極在長時問 連續監測時發生氧化反應，使電極電位發生變化而導致測量結果偏移，測氧準確度進一步 降低。而現有的溶氧電極的存在以下技術問題：（1)當電解液長時間工作后，pH值為堿性， 不利于環保以及安全性；（2)檢測精度低，測定結果穩定性和重現性差。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是提供一種高精度溶解氧檢測儀，此高精度溶解氧檢測儀克服了參比 電極、陰陽極電壓波動，導致測量結果波動，進一步提高了檢測精度。
[0004] 為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高精度溶解氧檢測儀，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，所述圓柱電極體側面依次設有環形的作為陽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線、第二導線和第三導線與位于電極基座內電 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] 上述技術方案中進一步改進方案如下： 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螺紋、外螺紋旋轉連接。
[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] 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果： 1、本發明高精度溶解氧檢測儀，基于作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽極銀電 極構成三電極系統，透氧膜隔離電解液和被測液，陽極銀電極和參比電極之間提供一個恒 定的電壓時，而流經工作電極與陽極銀電極之間電流將被測量，由于本發明采用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，通過對比試驗，電解 液長時間工作后pH值保持中性，既有利于環保，也大大提高了產品的安全性，避免了對操 作者的傷害。
[0009] 2、本發明高精度溶解氧檢測儀，由作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽極銀 電極構成三電極系統，透氧膜隔離電解液和被測液，陽極銀電極和參比電極之間提供一個 恒定的電壓時，而流經工作電極與陽極銀電極之間電流將被測量，通過對比實驗，由于本發 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，且響應速度快，壽命長，避免了電極電位發生變化而導致測量結 果偏移的現象，測定結果具有很高的穩定性和重現性。
[0010] 3、本發明高精度溶解氧檢測儀，由作為工作電極的陰極金電極、參比電極、陽極銀 電極構成三電極系統，透氧膜隔離電解液和被測液，陽極銀電極和參比電極之間提供一個 恒定的電壓時，而流經工作電極與陽極銀電極之間電流將被測量，通過對比實驗，由于本發 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、陰陽極電壓波動，導致測量結果波動，進一步提高了檢測精度，本發明的電解 液電阻率比現有技術大，申請人認為是增加了電解液的電阻率從而克服了波動的影響。
【附圖說明】
[0011] 附圖1為本發明高精度溶解氧檢測儀結構示意圖。
[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、第一導線；12、第 二導線；13、第三導線。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述： 實施例：一種高精度溶解氧檢測儀，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側面依次設有環形的作為陽極的銀電極6和參比電極7,所述金電 極5、銀電極6和參比電極7分別通過第一導線、第二導線和第三導線與位于電極基座2內 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分別通過第一導線11、第二導線12與位于電極基座2內電路板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，且響應速度快，電極電位發生變化而導致測量結果偏 移的現象，測定結果穩定性和重現性差。
[0018] 比較例4~6 一種高精度溶解氧檢測儀，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側面依次設有環形的作為陽極的銀電極6和參比電極7,所述金電極5、銀 電極6和參比電極7分別通過第一導線11、第二導線12和第三導線13與位于電極基座2 內電路板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,當參比電極與陰陽極電壓波動時，測量結果波動且幅度較大，降低了檢測精度； 比較例4~6的電極消耗電解液中氧氣速度慢，且響應速度快，電極電位發生變化而導致測 量結果偏移的現象，測定結果穩定性和重現性差。
[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行對比測定，測量數據為 連續記錄。
[0021] 根據表一數據，25°C充氧狀態下水中溶氧的測定，電極參比液為氯化鉀溶液加粉 劑時溶氧平均值8. 74mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時溶氧平均值8. 73mg/L。
[0022] 根據表二數據，零氧水溶氧的測定，二者均為0。
[0023] 根據表三數據，空氣中氧含量的測定，電極參比液為氯化鉀溶液加粉劑時溶氧平 均值10. 89mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時溶氧平均值10. 41mg/L。
[0024] 根據表四數據，45°C不充氧狀態下水中溶氧的測定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時溶氧平均值3. 21mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時溶氧平均值3. 12mg/L。
[0025] 根據表五數據，25°C不充氧狀態下水中溶氧的測定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時溶氧平均值8. 51mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時溶氧平均值8. 48mg/L。
[0026] 根據表六數據，15°C不充氧狀態下水中溶氧的測定，電極參比液為氯化鉀溶液加 粉劑時溶氧平均值10. 25mg/L，電極參比液為氯化鉀溶液時溶氧平均值10. 25mg/L。
[0027] 經分析，水溫由45°C降至15°C，電極參比液為氯化鉀溶液加粉劑時，由圖一得：溶 氧變化曲線為y=_〇. 239X+14. 095,相關性系數R2=0. 9912 ;電極參比液為氯化鉀溶液時，溶 氧變化曲線為y=_〇. 242X+14. 14,相關性系數R2=0. 9914。綜上，二者變化趨勢一致。
[0028] 表一 25°C充氧狀態下水中溶氧的測定
【主權項】
1. 一種高精度溶解氧檢測儀，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 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)側面依次設有環形的作為陽極的銀電極（6)和參比電 極（7)，所述金電極（5)、銀電極（6)和參比電極（7)分別通過第一導線（11)、第二導線（12) 和第三導線（13)與位于電極基座（2)內電路板（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)內填充有膠狀電解 液（10)，所述參比電極（7)位于所述陽極和陰極之間，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. 根據權利要求1所述的高精度溶解氧檢測儀，其特征在于：所述陰極的金電極（5)形 狀為圓柱。
3. 根據權利要求1所述的高精度溶解氧檢測儀，其特征在于：所述殼體（1)與電極基座 (2)之間通過內螺紋、外螺紋旋轉連接。
4. 根據權利要求1所述的高精度溶解氧檢測儀，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】本發明公開一種高精度溶解氧檢測儀，包括電極基座與透氧膜之間設置有圓柱電極體，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，所述圓柱電極體側面依次設有環形的作為陽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。本發明克服了參比電極、陰陽極電壓波動，導致測量結果波動，進一步提高了檢測精度。
【IPC分類】G01N27-30, G01N27-26
【公開號】CN104614419
【申請號】CN201410624556
【發明人】鐘旭東, 熊艷, 甘宜明
【申請人】天和自動化科技（蘇州）股份有限公司, 鐘旭東
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年4月28日