CN102914579A

CN102914579A - 一种充压型pH值传感器

Info

Publication number: CN102914579A
Application number: CN2012103718683A
Authority: CN
Inventors: 王学良
Original assignee: ZHAOYUAN DAMING METER CO Ltd
Current assignee: ZHAOYUAN DAMING METER CO Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明涉及pH值测量装置，尤其涉及一种充压型pH值传感器。其包括pH值传感器本体，所述pH值传感器本体包括参比电极壳体及传感器护套，其特征在于，在所述传感器护套与所述参比电极壳体之间设有密封的环形空腔，在所述环形空腔内充装有补充液及压缩气体，所述参比电极壳体上设有使所述补充液进入参比电极壳体内的补液孔。所述传感器护套上设有与所述环形空腔相通的充压孔。本发明的有益效果是：使本传感器的寿命大大延长，相比现有技术的凝胶缓冲而言，其寿命提高3～5倍；另外也避免了被测溶液的反向渗透，保证了参比系统的稳定，提高了检测精度，避免了对检测电极的繁琐校验。

Description

一种充压型pH值传感器

技术领域

本发明涉及水或溶液pH值测量装置，尤其涉及一种充压型pH值传感器。

背景技术

目前，pH值传感器广泛用于水处理、水产养殖、化工、医药等行业的水、高纯水、化学溶液等液体的pH值测量。所谓pH值的定义是：被测溶液中氢离子活度的负对数，对于酸、碱、盐的溶液都可以用统一的氢离子浓度来表示溶液的酸碱度。pH值传感器一般包括工作电极及工作电极壳体，参比电极及参比电极壳体，所述工作电极壳体套装在所述参比电极壳体内，所述工作电极壳体中充灌有工作缓冲溶液，所述参比电极壳体内充灌有参比缓冲溶液，所述参比电极、参比缓冲溶液及设于所述参比电极壳体上的盐桥构成了pH值测量的参比系统，该参比系统的稳定性决定了pH值的检测精确度，该参比缓冲溶液的持续供给能力决定了pH值传感器的工作寿命。由于在测试中，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。

为了解决以上问题，现有技术有两种措施，一种是采用凝胶代替参比溶液，其虽然能减少参比溶液的过快损耗，但由于在使用中会造成凝胶中氯离子浓度分布不均，因而对测量结果会产生不利影响；另一种是在某些要求高准确性、高稳定性的场合，采用在参比电极壳体上通过管路连接吊瓶式补充液，虽然测量精度较为准确，然而其传感器整体尺寸较大，外形结构设计较为繁琐，且使用寿命较短，需要频繁更换玻璃电极，对于非技术人员来说，安装使用较为不便，很不实用。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种充压型pH值传感器，以进一步提高pH值的检测精度和提高pH值传感器的使用寿命。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种充压型pH值传感器，包括pH值传感器本体，所述pH值传感器本体包括参比电极壳体及传感器护套，其特征在于，在所述传感器护套与所述参比电极壳体之间设有密封的环形空腔，在所述环形空腔内充装有补充液及压缩气体，所述参比电极壳体上设有使所述补充液进入参比电极壳体内的补液孔。

本发明的有益效果是：由于本发明在所述参比电极壳体外设有密封的环形空腔，并在其中充装有补充液和压缩气体，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参比缓冲溶液中，使本传感器的寿命大大延长，相比现有技术的凝胶缓冲而言，其寿命能提高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。

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，所述传感器护套上还设有与所述环形空腔相通的充压孔。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用充压孔可以在环形空腔中压力变低时适时补充，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，所述传感器护套上部直径大于下部直径，所述传感器护套的下部设有接地环，所述传感器护套的外侧还设有引线孔。

采用上述进一步方案的有益效果是，接地环作为一种常规手段可以保证测量系统遭受外界电磁干扰，通过设置引线孔使得外观更整洁。

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，使在寿命和测量精度之间达到最佳配置。

进一步，所述pH值传感器本体还包括设于所述参比电极壳体内的工作电极壳体，所述工作电极壳体内设有工作缓冲溶液及工作电极，所述参比电极壳体和工作电极壳体之间设有参比缓冲溶液及参比电极，所述参比电极壳体的下方设有盐桥，所述工作电极的下端带有pH值检测球泡，所述参比电极壳体的下端套装有用于保护所述pH值检测球泡的电极护罩。

采用上述进一步方案的有益效果是，pH值传感器本体采用了常规结构，使得本发明的传感器更适用于原有传感器所使用的各种场合。

进一步，所述传感器护套的上部设有插座及插头，所述工作电极、参比电极以及接地环通过引线与所述插座电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，将内部各种引线规范设置，并采用插接件连接，便于现场安装。

进一步，所述参比缓冲溶液和补充液均为氯化钾溶液。

采用上述进一步方案的有益效果是，氯化钾溶液作为参比溶液实用稳定。

进一步，所述传感器护套的上部还设有测压孔。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用测压孔可以连接压力表头，以便对补充液的压力观察和检查。

进一步，所述压缩气体为压缩空气。

采用上述进一步方案的有益效果是，压缩空气便于取材，无毒环保。

进一步，所述传感器护套的上部与所述参比电极壳体之间设有上密封圈，所述电极护罩与所述参比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，采用上、下密封圈能保证补充液不泄露。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明一实施例的结构示意图；

图3为图2的下半部分局部放大结构示意图。

在图1到图3中，各标号所表示的部件名称如下：

1、pH值检测球泡，2、待测溶液，3、盐桥，4、补液孔，5、补充液，6、工作缓冲溶液，7、参比缓冲溶液，8、工作电极壳体，9、环形空腔，10、压缩气体，11、参比电极壳体，12、电极引线，13、传感器护套，14、充压孔，15、上密封圈，16、下密封圈,17、电极护罩，18、接地环，19、引线孔，20、工作电极，21、参比电极，22、插座，23、插头，24、测压孔，25、密封塞，26、顶丝。

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和图3所示，一种充压型pH值传感器，包括pH值传感器本体，所述pH值传感器本体包括参比电极壳体11及传感器护套13，在所述传感器护套13与所述参比电极壳体11之间设有密封的环形空腔9，在所述环形空腔9内充装有补充液5及压缩气体10，所述参比电极壳体11上设有使所述补充液5进入参比电极壳体11内的补液孔4。

所述传感器护套13上设有充压孔14。所述充压孔14上还设有密封塞25，密封塞25外设有顶丝26。所述护套材料可以是塑料材质，如PPS；也可以选用玻璃材质，而玻璃材质更适用于介质温度比较高的测量场合。

所述传感器护套13上部直径大于下部直径，所述传感器护套13的下部设有接地环18，所述传感器护套13的外侧还设有引线孔19。

所述压缩气体10的压力为0.1MPa～0.8MPa。

所述pH值传感器本体还包括设于所述参比电极壳体11内的工作电极壳体8，所述工作电极壳体8内设有工作缓冲溶液6及工作电极20，所述参比电极壳体11和工作电极壳体8之间设有参比缓冲溶液7及参比电极21，所述参比电极壳体11的下方设有参比盐桥3，所述工作电极20的下端带有pH值检测球泡1，所述参比电极壳体11的下端套装有用于保护所述pH值检测球泡1的电极护罩17，所述电极护罩17与所述传感器护套13分别套装在所述参比电极壳体11的上部和下部。

所述传感器护套13的上部设有插座22及插头23，所述工作电极20、参比电极21通过插座22与插头23连接，接地环18的引线通过引线孔19与所述插头23连接。

所述参比缓冲溶液7和补充液5均为氯化钾溶液。

所述传感器护套13的上部还设有测压孔24。

所述压缩气体10为压缩空气。

所述传感器护套13的上部与所述参比电极壳体11之间设有上密封圈15，所述电极护罩17与所述参比电极壳体11之间设有下密封圈16。

本发明在具体使用时，与普通的pH值传感器没有大区别，但由于其充压补液功能会使测量更稳定。当环形空腔9内的压力明显不足时，还可以通过充压孔14充入压缩气体以保持环形空腔9内合理压力，继续使用。

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

1.一种充压型pH值传感器，包括pH值传感器本体，所述pH值传感器本体包括参比电极壳体（11）及传感器护套（13），其特征在于，在所述传感器护套（13）与所述参比电极壳体（11）之间设有密封的环形空腔（9），在所述环形空腔内充装有补充液（5）及压缩气体（10），所述参比电极壳体（11）上设有使所述补充液（5）进入参比电极壳体（11）内的补液孔（4）。

2.根据权利要求1所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述传感器护套（13）上还设有与所述环形空腔（9）相通的充压孔（14）。

3.根据权利要求2所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述传感器护套（13）上部直径大于下部直径，所述传感器护套（13）的下部设有接地环（18），所述传感器护套（13）的外侧还设有引线孔（19）。

4.根据权利要求1或2或3所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述压缩气体（10）的压力为0.1MPa～0.8MPa。

5.根据权利要求4所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述pH值传感器本体还包括设于所述参比电极壳体（11）内的工作电极壳体（8），所述工作电极壳体（8）内设有工作缓冲溶液（6）及工作电极（20），所述参比电极壳体（11）和工作电极壳体（8）之间设有参比缓冲溶液（7）及参比电极（21），所述参比电极壳体（11）的下方设有盐桥（3），所述工作电极（20）的下端带有pH值检测球泡（1），所述参比电极壳体（11）的下端套装有用于保护所述pH值检测球泡（1）的电极护罩（17）。

6.根据权利要求5所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述传感器护套的上部设有插座（22）及插头（23），所述工作电极（20）、参比电极（21）以及接地环通过引线与所述插座（22）电连接。

7.根据权利要求6所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述参比缓冲溶液（7）和补充液（5）均为氯化钾溶液。

8.根据权利要求1或2或3所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述传感器护套（13）的上部还设有测压孔（24）。

9.根据权利要求8所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述压缩气体（10）为压缩空气。

10.根据权利要求9所述的充压型pH值传感器，其特征在于，所述传感器护套（13）的上部与所述参比电极壳体（11）之间设有上密封圈（15），所述电极护罩（17）与所述参比电极壳体（11）之间设有下密封圈（16）。