用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置及控制方法
【專利摘要】用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置及控制方法，涉及一種控制工作電極與采樣窗口構件距離的裝置。為了解決現有調節工作電極與采樣窗口構件的距離的方法誤差大的問題。裝置包括：粗動調節機構下方的頂端與微動調節機構固定連接，微動調節機構的下部頂端與工作電極固定連接，串聯的粗動調節機構和微動調節機構的雙控制調節方式調控工作電極上下移動。方法包括：步驟一：通過粗動調節機構調動距離，先使工作電極與質譜進樣口之間距離控制在測微螺桿精度10微米之內；步驟二：驅動壓電陶瓷管，使工作電極與質譜進樣口之間的距離控制在微米級別。通過上述雙控制調節方式，可以將調控距離誤差控制在微動調節機構的誤差范圍之內。
【專利說明】
用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置及控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種控制工作電極與采樣窗口構件距離的裝置，特別涉及一種用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置及控制方法。
【背景技術】
[0002]近年來，現代電化學科學及技術獲得了長足的發展，電催化及電極過程動力學研究取得了長足的進步，出現了各種新的電化學研究方法。原位電化學質譜技術因其具有分析動態的中間產物、產物或單層數量吸附物隨電極電位和時間的變化情況，進而可以推斷電化學反應機理及動力學參數等這些獨特的優點，而且分析結果直觀、可靠，使得原位電化學質譜成為一種非常有效的現場分析方法。但是，工作電極與采樣窗口構件的距離一般采取人工手動調節，自然會產生誤差，這對質譜信號檢測的捕捉率、靈敏度和信噪比等關鍵參數產生了不利的影響。因此，迫切需要一種裝置能夠將人為因素誤差排除，并使工作電極與采樣窗口構件的距離精確度應達到微米級別，以增進質譜信號的捕捉率、靈敏度和信噪比等參數，保證實驗的重現性與普適性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決現有調節工作電極與采樣窗口構件的距離的方法誤差大的問題，本發明提供一種用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置及控制方法。
[0004]本發明的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，所述裝置包括粗動調節機構和微動調節機構，所述粗動調節機構下方的頂端與微動調節機構固定連接，微動調節機構的下部頂端與工作電極固定連接，串聯的粗動調節機構和微動調節機構的雙控制調節方式調控工作電極上下移動。
[0005]所述粗動調節機構為測微螺桿。
[0006]所述微動調節機構為壓電陶瓷管。
[0007]所述裝置還包括第一合金板、第二合金板和支架；
第一合金板固定在支架的頂端，測微螺桿的固定套筒與第一合金板固定連接，第二合金板設置在測微螺桿的測桿端與壓電陶瓷管之間，測微螺桿的測桿端與第二合金板的上表面固定連接，第二合金板的下表面與壓電陶瓷管的頂部連接。
[0008]所述裝置還包括聚四氟管；
聚四氟管設置在壓電陶瓷管與工作電極之間，所述聚四氟管用于固定工作電極，工作電極的電極導線穿過聚四氟管與壓電陶瓷管連接。
[0009]所述裝置還包括壓電陶瓷驅動電源，用于驅動壓電陶瓷管，進行微動調節工作電極與質譜進樣口的距離。
[0010]所述控制方法包括: 步驟一:通過測微螺桿調動距離，先使工作電極與質譜進樣口之間距離為零，再倒轉測微螺桿一格，將距離控制在測微螺桿精度10微米之內；
步驟二:驅動壓電陶瓷管，壓電陶瓷管向下伸展，帶動工作電極向下微移，至工作電極與質譜進樣口接觸時，控制壓電陶瓷管向上移動一個單位距離，使工作電極與質譜進樣口之間的距離控制在微米級別。
[0011]本發明的有益效果在于，本發明通過串聯測微螺桿與壓電陶瓷管的雙控制調節方式將電極與原位電化學質譜進樣口距離控制在微米級別，其控制誤差控制在測微螺桿的誤差范圍之內。首先通過一枚測微螺桿將電極與原位電化學質譜進樣口距離控制在10微米以內，繼而通過驅動壓電陶瓷管將所載工作電極送至距進樣口 I微米處。本發明所設計的兩級雙控制微距調節結構可在微米范圍內精確控制工作電極和電化學原位質譜進樣口之間的距離，極大提高了測試的靈敏度和重現性，而且使用方便，精確可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1為【具體實施方式】所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置的原理示意圖，圖中8為電解池，11為平臺。
【具體實施方式】
[0013]結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，包括測微螺桿I和壓電陶瓷管4;
測微螺桿I的測桿端與壓電陶瓷管4連接，壓電陶瓷管4的底部與工作電極固定連接，測微螺桿I用于粗動調節工作電極7與質譜進樣口 9的距離，壓電陶瓷管4用于微動調節工作電極7與質譜進樣口 9的距離。
[0014]本實施方式還包括第一合金板2、第二合金板3和支架12;
第一合金板2固定在支架12的頂端，測微螺桿I的固定套筒與第一合金板2焊接在一起，第二合金板3的上表面與測微螺桿I的測桿端焊接一起，調整測微螺桿I旋鈕可使其測微螺桿頂端所附著的第二合金板3上下移動；
第二合金板3的下表面與壓電陶瓷管4的頂部連接。通過壓電陶瓷驅動電源10驅動壓電陶瓷管4的底部上下移動距離，進行微動調節工作電極7與質譜進樣口 9的距離。
[0015]本實施方式還包括聚四氟管5，用于固定工作電極7，而且利于更換工作電極7，聚四氟管5設置在壓電陶瓷管4與工作電極之間，工作電極7的電極導線6穿過聚四氟管5與壓電陶瓷管4連接。
[0016]本實施方式中，還包括第三合金板，用于連接壓電陶瓷管4與聚四氟管5;
第一合金板2、第二合金板3和第三合金板中間均設有直徑為2cm圓孔；
本實施方式中，用于調節電極與原位電化學質譜進樣口9距離的控制裝置的控制方法，包括如下步驟:
步驟一:通過測微螺桿I調動距離，先使工作電極7與質譜進樣口 9之間距離為零，再倒轉測微螺桿I 一格，將距離控制在測微螺桿I精度10微米之內；
步驟二:驅動壓電陶瓷管4，壓電陶瓷管4向下伸展，帶動工作電極7向下微移，至工作電極7與質譜進樣口9接觸時，控制壓電陶瓷管4向上移動一個單位距離，使工作電極7與質譜進樣口 9之間的距離控制在微米級別。
【主權項】
1.一種用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括粗動調節機構和微動調節機構，所述粗動調節機構下方的頂端與微動調節機構固定連接，微動調節機構的下部頂端與工作電極固定連接，串聯的粗動調節機構和微動調節機構的雙控制調節方式調控工作電極上下移動。2.根據權利要求1所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述粗動調節機構為測微螺桿(I)。3.根據權利要求2所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述微動調節機構為壓電陶瓷管(4)。4.根據權利要求3所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一合金板(2)、第二合金板(3)和支架(12); 第一合金板(2)固定在支架(12)的頂端，測微螺桿(I)的固定套筒與第一合金板(2)固定連接，第二合金板(3)設置在測微螺桿(I)的測桿端與壓電陶瓷管(4)之間，測微螺桿(I)的測桿端與第二合金板(3)的上表面固定連接，第二合金板(3)的下表面與壓電陶瓷管(4)的頂部連接。5.根據權利要求4所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括聚四氟管(5 ); 聚四氟管(5)設置在壓電陶瓷管(4)與工作電極之間，所述聚四氟管(5)用于固定工作電極(7)，工作電極(7)的電極導線(6)穿過聚四氟管(5)與壓電陶瓷管(4)連接。6.根據權利要求3所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置，其特征在于，所述裝置還包括壓電陶瓷驅動電源(10)，用于驅動壓電陶瓷管(4)，進行微動調節工作電極(7)與質譜進樣口(9)的距離。7.權利要求3所述的用于調節電極與原位電化學質譜進樣口距離的控制裝置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 步驟一:通過測微螺桿(I)調動距離，先使工作電極(7)與質譜進樣口(9)之間距離為零，再倒轉測微螺桿(I)一格，將距離控制在測微螺桿(I)精度10微米之內； 步驟二:驅動壓電陶瓷管(4)，壓電陶瓷管(4)向下伸展，帶動工作電極(7)向下微移，至工作電極(7)與質譜進樣口(9)接觸時，控制壓電陶瓷管(4)向上移動一個單位距離，使工作電極(7)與質譜進樣口(9)之間的距離控制在微米級別。
【文檔編號】H01J49/04GK106067413SQ201610351354
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月25日 公開號201610351354.X, CN 106067413 A, CN 106067413A, CN 201610351354, CN-A-106067413, CN106067413 A, CN106067413A, CN201610351354, CN201610351354.X
【發明人】高云智, 李 燦, 屈云騰, 朱景植, 王龍, 尹鴿平
【申請人】哈爾濱工業大學