[发明专利]一种便携式酸碱浓度测量装置以及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学仪器，具体涉及酸碱浓度测量装置。

背景技术

市售的电化学仪器中，便携式和台式酸碱浓度计很少，因为酸碱浓度的测量通常采用测量电导率，再换算为酸碱浓度的方法。由于酸碱溶液的电导率非常大，高浓度的酸碱溶液电导率接近1000mS/cm，当采用电极常数为1的电导电极时，溶液电阻只有几个欧姆，流过电极表面的电流密度相当大，在测量时电极会发生严重的极化现象，另外这样小的电阻也不容易测量准确。

要解决上述问题，必须采用电极常数10-50的电导电极，使溶液电阻增加10-50倍，而通常这样的电极体积比较大，在便携式和台式仪器中使用不便。

发明内容

针对现有酸碱浓度测量装置存在体积大、使用不方便的问题，本发明的目的在于提供一种新型的便携式或台式酸碱浓度测量装置，以方便用户在生产现场测量溶液的酸碱浓度值。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种便携式酸碱浓度测量装置，所述测量装置包括酸碱浓度电极以及脉冲电导率测量系统组成，所述酸碱浓度电极包括电极芯和电极套管，所述电极套管套设在电极芯上，与电极芯之间形成环状测量通道，所述电极芯与脉冲电导率测量系统的输入端相接。

在本发明的优选实例中，所述电极套管可拆卸的套设在电极芯上。

进一步的，所述电极芯由电极杆、第一环状白金电极、电极体、第二环状白金电极、电极头以及温度传感器组成，所述第一环状白金电极、电极体、第二环状白金电极、电极头依次设置在电极杆上，所述温度传感器设置在电极头内，其中第一环状白金电极、第二环状白金电极以及温度传感器输出端连接到脉冲电导率测量系统的输入端。

进一步的，所述第一环状白金电极、第二环状白金电极以及温度传感器输出端的引线从电极杆中心引出与四芯屏蔽线连接，四芯屏蔽线通过防水插头连接到脉冲电导率测量系统的输入端。

进一步的，所述脉冲电导率测量系统包括温度测量模块、微处理器、跟随器、电流放大器以及显示器，所述微处理器控制连接温度测量模块、跟随器、电流放大器以及显示器，所述温度测量模块与电极芯中的温度传感器相接通、跟随器与第一环状白金电极相接通，电流放大器与第二环状白金电极相接通。

再进一步的，所述微处理器为MSP430微处理器。

进一步的，所述酸碱浓度电极为电导率测量范围2-2000mS/cm的酸碱浓度电极。

作为本发明的第二目的，本发明基于上述测量装置还提供一种酸碱浓度测量方法，该方法利用电极套管在电极使用时，使电极芯上的二个环状白金电极与外部电解液隔离，利用由电极芯与电极套管之间形成的环状测量通道作为二个环状白金电极之间的测量电流通道。

本发明提供的便携式或台式酸碱浓度测量装置中电极在保持与普通电导电极外形尺寸相同的情况下，电极常数从1提高到10或大于10，有效地降低了电极表面的电流密度，消除电极极化对高电导率测量的误差，不仅克服了酸碱溶液极高的电导率测量困难的问题，而使得酸碱浓度测量装置体积很小巧，方便现场测量需要。

本测量装置可以测量7种以上常用酸碱浓度，测量浓度范围0-15％，准确度±2％读数值；整个测量装置采用防水设计，适合生产现场和实验室使用。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明中酸碱浓度测量电极的示意图；

图2为本发明中酸碱浓度测量电极的组成结构示意图；

图3为酸碱浓度测量电极中电极芯的结构示意图；

图4为酸碱浓度测量电极中电极套管的结构示意图；

图5为本发明中脉冲电导率测量系统的系统框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明提供的便携式和台式酸碱浓度测量装置主要由电导率测量范围2-2000mS/cm的耐腐蚀、可清洗的酸碱浓度电极（如图1所示）和脉冲电导率测量系统（如图5所示）组成。

参见图2，酸碱浓度电极主要由电极芯100和电极套管200组成，其中电极套管200采用可拆卸的方式套设在电极芯100上，与电极芯之间形成环状测量通道201，同时电极芯100的输出端与脉冲电导率测量系统300（如图5所示）的输入端相接。

参见图3，电极芯100主要由电极杆101、第一环状白金电极102、电极体103、第二环状白金电极104、电极头105以及温度传感器106配合组成。