CN102879450A - 一种pH值、电导率及温度多参数传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水质检测装置技术领域，具体公开了一种pH值、电导率及温度多参数传感器。包括传感器壳体及玻璃电极壳体，其特征在于，所述玻璃电极壳体套装在所述传感器壳体内，在所述传感器壳体上还分别设有电导测量组件及测温元件。所述电导测量组件包括依次套装在所述传感器壳体上的第一电导电极、绝缘体及第二电导电极。所述传感器壳体及玻璃电极壳体之间设有环形空腔，所述环形空腔内充灌有补充液及压缩气体，在所述玻璃电极壳体上设有连通所述环形空腔及所述玻璃电极壳体内部的补液孔。本发明实现了一个测量探头同时测量三个pH值、电导率及温度参数，便于现场安装和信号的统一引出处理，另外也大大提高了传感器的性价比和寿命。

Description

一种pH值、电导率及温度多参数传感器
技术领域
本发明涉及水质或溶液参数检测装置技术领域，尤其涉及一种pH值、电导率及温度多参数传感器。
背景技术
在工业生产或环境保护中，对溶液参数或水质的检测是进行工业控制的基本要求。通常对溶液或水质的检测和分析涉及到温度、pH值及电导率等多个参数。目前的同类传感器，大都是单一功能，在需要多参数检测的场合，一般需要分别设置不同的传感器。这种设置不仅使测量设施繁琐、不便于参数信号统一处理，而且由于各个传感器安装位置的差异，会造成对溶液或水质综合分析的误差，再是传感器功能单一也增加了使用和制造成本。
另外，由于pH玻璃电极在测试中，参比缓冲溶液需要通过盐桥向被测溶液渗透，因此不可避免的造成如下问题：一是参比溶液中的氯离子浓度在逐步变化，造成了测量结果的缓慢漂移。在对于pH精度要求非常高的测量场合，需要对电极经常性的进行校验，这样不仅费事，而且很不利于连续测量；二是当参比溶液的压力低于待测溶液的压力时，会产生待测溶液通过盐桥对参比溶液的反向渗透，这样会造成计量失准，甚至造成传感器失效；三是随着参比溶液的流失，使测量精度达不到要求，进而造成传感器报废，使用寿命短。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种pH值、电导率及温度多参数传感器。以简化现场测量设施的布设和提高水质或溶液的参数分析准确性，并有利于提高传感器的性价比，同时也提高pH值测量玻璃电极的寿命和稳定性。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种pH值、电导率及温度多参数传感器，包括传感器壳体及玻璃电极壳体，其特征在于，所述玻璃电极壳体套装在所述传感器壳体内，在所述传感器壳体上还分别设有用于测量电导率参数的电导测量组件及测温元件。
本发明的有益效果是：将pH值、电导率及温度参数的测量原件集成于一个壳体内，实现了一个测量探头同时测量三个参数，一是便于现场安装，二是方便测量信号的统一引出处理，三是提高了溶液或水质的分析精度。另外也大大提高了传感器的性价比。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电导测量组件包括依次套装在所述传感器壳体上的第一电导电极、绝缘体及第二电导电极，所述测温元件为镶嵌在所述传感器壳体上铂电阻。
采用上述进一步方案的有益效果是，电导测量组件结构简单，使用可靠。铂电阻测温元件小巧实用。
进一步，所述测温元件镶嵌在所述电导电极内侧位置的传感器壳体上。
采用上述进一步方案的有益效果是，将测温元件设置在所述电导电极内侧位置的传感器壳体上，有利于减少液体流动对温度测量的波动影响，同时电导电极也对测温元件起到保护作用。
进一步，所述传感器壳体及玻璃电极壳体之间设有环形空腔，所述环形空腔内充灌有补充液及压缩气体，在所述玻璃电极壳体上设有连通所述环形空腔及所述玻璃电极壳体内部的补液孔。
采用上述进一步方案的有益效果是，由于上述结构设置，通过压缩气体的压力使得环形空腔中的补充液源源不断的补入玻璃电极壳体内的参比缓冲溶液中，使本传感器的寿命大大延长，相比没有补充液的现有技术而言，其使用寿命能提高3～5倍，而相比现有技术的外接吊瓶补液结构，则大大缩小了传感器体积；另外，由于压缩气体能保持参比缓冲溶液中的适当压力，也避免了被测溶液的反向渗透，保证了参比系统的稳定，因此提高了检测精度，并且避免了对检测电极的繁琐校验。
进一步，在所述玻璃电极壳体下部还套装有电极护罩，所述电极护罩的上端与所述传感器壳体的下端密封连接，所述传感器壳体的上部与所述玻璃电极壳体之间设有上密封圈，所述电极护罩与所述玻璃电极壳体之间设有下密封圈。
采用上述进一步方案的有益效果是，电极护罩有效的保护了玻璃电极的玻璃球泡，采用上、下密封圈能保证环形空腔中的补充液不泄露。
进一步，所述传感器壳体上设有与所述环形空腔相通的充压孔，所述充压孔上还设有塞堵及顶丝。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用充压孔可以在补液套中压力变低时适时补充压力，进一步保证参比溶液的稳定，成倍提高传感器的使用寿命。
进一步，所述压缩气体的压力为0.1MPa～0.8MPa。
采用上述进一步方案的有益效果是，可以根据不同的测量介质、不同的工作环境设置需要的压力，以使在传感器使用寿命和测量精度之间达到最佳配置。
进一步，所述传感器壳体的上端设有插座及插头，所述传感器壳体的侧面设有穿线孔，所述电导电极、测温元件分别通过引线，并使所述引线穿过所述穿线孔与所述插头电连接，所述玻璃电极壳体内设有工作电极及参比电极，所述工作电极及参比电极也通过引线与所述插头电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用插头插座连接结构使得信号电连接规范可靠，而且便于现场装拆。
进一步，所述传感器壳体的上部设有连接管螺纹。
采用上述进一步方案的有益效果是，采用连接管螺纹方便了传感器的现场安装。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的B部位局部放大图；
图3为图的A-A向剖视图。
在图1到图3中，各标号所表示的部件名称如下：
1、插头，1-1、插针，2、插座，3、第一组引线，4、上密封圈，5、穿线孔，6、传感器壳体，7、玻璃电极壳体，7-1、玻璃球泡，8、补液孔，9、第一电导电极，10、绝缘体，11、第二电导电极，12、电极护罩，13、下密封圈，14、盐桥，15、测温元件，16、充压孔，17、塞堵，18、顶丝，19、补充液，20、压缩气体，21、第二组引线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1到图3所示，一种pH值、电导率及温度多参数传感器，包括传感器壳体6及玻璃电极壳体7，其特征在于，所述玻璃电极壳体7套装在所述传感器壳体6内，在所述传感器壳体6上还分别设有用于测量电导率参数的电导测量组件及测温元件15。
所述电导测量组件包括依次套装在所述传感器壳体6上的第一电导电极9、绝缘体10及第二电导电极11，所述测温元件15为镶嵌在所述传感器壳体6上铂电阻。
所述测温元件15镶嵌在所述电导电极内侧位置的传感器壳体6上。
所述传感器壳体6及玻璃电极壳体7之间设有环形空腔，所述环形空腔内充灌有补充液19及压缩气体20，在所述玻璃电极壳体7上设有连通所述环形空腔及所述玻璃电极壳体7内部的补液孔8。
在所述玻璃电极壳体7下部还套装有电极护罩12，所述电极护罩12的上端与所述传感器壳体6的下端密封连接，所述传感器壳体6的上部与所述玻璃电极壳体7之间设有上密封圈4，所述电极护罩12与所述玻璃电极壳体7之间设有下密封圈13。
所述传感器壳体6上设有与所述环形空腔相通的充压孔16，所述充压孔16上还设有塞堵17及顶丝18。
所述压缩气体20的压力为0.1MPa～0.8MPa。
所述传感器壳体6的上端设有插座2及插头1，所述传感器壳体6的侧面设有穿线孔5，所述电导电极、测温元件15分别通过第二组引线21，并使所述第二组引线21穿过所述穿线孔5与所述插头1上的插针1-1连接，所述玻璃电极壳体7内设有工作电极及参比电极，所述工作电极及参比电极通过第一组引线3与所述插头1上的插针1-1连接。为了保证电连接可靠，在插头1的引线出口采用灌注环氧树脂的办法封装。
所述传感器壳体6的上部设有连接管螺纹。
本发明在使用时，将所述插头的插针1-1与变送器的输入电路连接，将玻璃电极壳体7下部放入待测溶液中，并使得玻璃球泡7-2、盐桥14、电导电极一起浸入待测溶液中，即可进入正常测量状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种pH值、电导率及温度多参数传感器，包括传感器壳体及玻璃电极壳体，其特征在于，所述玻璃电极壳体套装在所述传感器壳体内，在所述传感器壳体上还分别设有用于测量电导率参数的电导测量组件及测温元件。
2.根据权利要求1所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述电导测量组件包括依次套装在所述传感器壳体上的第一电导电极、绝缘体及第二电导电极，所述测温元件为镶嵌在所述传感器壳体上铂电阻。
3.根据权利要求1或2所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述测温元件镶嵌在所述电导电极内侧位置的传感器壳体上。
4.根据权利要求1或2所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述传感器壳体及玻璃电极壳体之间设有环形空腔，所述环形空腔内充灌有补充液及压缩气体，在所述玻璃电极壳体上设有连通所述环形空腔及所述玻璃电极壳体内部的补液孔。
5.根据权利要求4所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，在所述玻璃电极壳体下部还套装有电极护罩，所述电极护罩的上端与所述传感器壳体的下端密封连接，所述传感器壳体的上部与所述玻璃电极壳体之间设有上密封圈，所述电极护罩与所述玻璃电极壳体之间设有下密封圈。
6.根据权利要求5所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述传感器壳体上设有与所述环形空腔相通的充压孔，所述充压孔上还设有塞堵及顶丝。
7.根据权利要求6所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述压缩气体的压力为0.1MPa～0.8MPa。
8.根据权利要求7所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述传感器壳体的上端设有插座及插头，所述传感器壳体的侧面设有穿线孔，所述电导电极、测温元件分别通过引线，并使所述引线穿过所述穿线孔与所述插头电连接，所述玻璃电极壳体内设有工作电极及参比电极，所述工作电极及参比电极也通过引线与所述插头电连接。
9.根据权利要求8所述的pH值、电导率及温度多参数传感器，其特征在于，所述传感器壳体的上部设有连接管螺纹。
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