[发明专利]一种用于液体污染物检测的桥式电容测量装置、制作方法及检测方法

说明书

本发明提供一种用于液体污染物检测的桥式电容测量装置、制作方法及检测方法，本发明基于电容电桥原理，通过调节可调电阻R_x、可调电阻R₁及可调电阻R₂，使得电容电桥回路达到平衡，输出电压信号U初始值为零。以标准样本为参考量，以待测样本为检测量，由于待测样本和标准样本介电常数不同，输出电压信号U发生变化。基于此比较法，能达到较高的检测精度，减小温度、湿度等环境因素对检测结果的影响。本发明以微流体芯片为载体，可实现许多石油化工液体成分测试认定以及制冷系统、润滑体统、液压系统工质含水量在线监测预警。本发明技术方案解决了现有的液体检测方法检测准确性低、检测效率低、检测设备体积大、易受到外界环境因素影响等问题。

技术领域

本发明涉及液体检测技术领域，具体而言，尤其涉及一种用于液体污染物检测的桥式电容测量装置、制作方法及检测方法。

背景技术

石油化工品包括制冷剂、原油、汽油、机油、润滑脂、天然气、石化产品，在上述石油化工品被制作成产品前均需要对其进行成分测试认定，尤其对商品中的水含量进行测试，或在使用过程中，对其成分进行监测预警。另外，在汽车工业、船舶制造、建筑工程机械、矿山机械、农业机械、塑料机械、冶金机械、航空、等行业润滑系统、液压系统中油液含水量以及制冷系统中制冷剂的含水量也均需要测试。液体检测技术主要包括：红外光谱法、蒸馏法、卡尔.费休法。其中：

红外光谱法应用于油液水分检测，其油液中存在的污染物会影响检测结果的准确性，因此需要对油液样本进行预处理，来提高检测结果的准确性。

蒸馏法需要采用的体积大的检测设备，导致其无法实现对现场的实时监测。另外，待测样品中水分的蒸凝过程需要耗费大量的时间，大大的降低了检测效率。

卡尔.费休法大多应用在实验室，其通过油液中水分与卡尔费休试剂发生氧化还原反应，并根据法拉第定律计算水分含量。该方法虽然具有较高的检测效率，但其检测结果容易受到外界环境因素的影响。

发明内容

为解决现有的液体检测方法检测准确性低、检测效率低、检测设备体积大、易受到外界环境因素影响等问题。本发明提供一种用于液体污染物检测的桥式电容测量装置、制作方法及检测方法。本发明基于电容电桥原理设计了一种电容式液体检测方法，以标准样本为参考量，以待测样本为检测量，将二者进行比较达到较高的检测精度，减小温度、湿度等环境因素对检测结果的影响。以微流控芯片为载体，实现对制冷系统、润滑系统以及液压系统中工质含水量的在线监测预警。

本发明采用的技术手段如下：

一种用于液体污染物检测的桥式电容测量装置，包括：微流控芯片以及外围元件；

微流控芯片包括平面基底、设置在平面基底上的检测单元和参考单元；检测单元包括检测微通道以及检测电容C₁，检测微通道置于检测电容C₁的两极板之间；参考单元包括参考微通道以及参考电容C₂，参考微通道置于参考电容C₂的两极板之间；

外围元件包括电阻R₀、可调电阻R_x、可调电阻R₁、可调电阻R₂；

电阻R₀、可调电阻R_x、可调电阻R₁、可调电阻R₂、检测电容C₁以及参考电容C₂构成电容电桥回路。

进一步地，所述电容电桥回路具体的连接关系如下：