CN105092653A - 用于检测次氯酸钠浓度的检测器 - Google Patents

Abstract

一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，包括有一第一电极、一第二电极以及一处理单元。所述第一电极以及所述第二电极为相对设置，并浸置于一待检测的次氯酸钠溶液中，且所述第一电极、所述次氯酸钠溶液与所述第二电极之间形成一电性路径。所述处理单元与所述第一电极及所述第二电极电性连接，并藉由量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液的一电导率，从而计算所述次氯酸钠溶液的一浓度。据此，本发明相较现有使用一光学检测器的一量测装置，不仅制造成本较低，且不需通过一电脑分析，即可即时取得所测得的所述浓度。

Description

用于检测次氯酸钠浓度的检测器

技术领域

本发明为涉及一种检测器，尤指一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器。

背景技术

次氯酸钠(NaOCl)由于能有效的对抗多种病毒以及细菌，以其所形成的溶液，例如漂白水，多年来已被广泛的使用于各种有消毒需求的环境、器具或是食品，例如居家环境清洁、医院消毒、餐具或医疗设备消毒、食品加工漂白等，但是在漂白水中，次氯酸钠的浓度，必须根据使用需求而有不同的规定范围，否则浓度太低，无法有效消毒杀菌，反之，浓度太高，则对人体有害，故有浓度量测的需求。

例如在美国发明专利公告第US7283245号中，即揭示一种用以测量化学或生物物质的被分析物浓度的系统，其使用一可弃式光学测试元件及一光谱检测器，所述可弃式光学测试元件设置有一特定的试剂膜，所述试剂膜具有一对应一特定待测物的恒定的光谱反应标准，所述光谱检测器可针对所述特定待测物于所述可弃式光学测试元件的一吸光度、一亮度及其他型式的以光线为基础的变化，检测所述特定待测物于所述可弃式光学测试元件的光学反应，再藉由对应所述试剂膜的所述光谱反应标准，即能测量所述特定待测物的浓度。因此，若欲进行次氯酸钠的浓度量测，则使用所对应的所述可弃式光学测试元件。

然而，此种光学量测的系统，不仅造价不菲，并且必须另行与一电脑连接，才得以分析一被分析物的浓度，无法即时的取得浓度的数值，在使用上并不甚方便。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有用于量测一次氯酸钠浓度的量测装置，具有造价不菲以及必须额外通过一电脑进行分析，而无法单独使用以取得一浓度数值的问题。

为达上述目的，本发明提供一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，包括有一第一电极、一第二电极、一壳体以及一处理单元。所述第一电极以及所述第二电极为相对设置，所述第一电极与所述第二电极浸置于一待检测的次氯酸钠溶液中，所述第一电极、所述次氯酸钠溶液与所述第二电极之间形成一电性路径。所述壳体容置所述第一电极与所述第二电极，所述第一电极以及所述第二电极分别具有外露于所述壳体而朝外延伸的一第一探测部以及一第二探测部，所述壳体包含一第一外墙、一第二外墙以及一量测空间，所述第一外墙设置于所述第一探测部远离所述第二探测部一侧，所述第二外墙设置于所述第二探测部远离所述第一探测部一侧，所述量测空间位于所述第一外墙与所述第二外墙之间并间隔所述第一探测部与所述第二探测部。所述处理单元与所述第一电极及所述第二电极电性连接，所述处理单元藉由量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液的一电导率，从而计算所述次氯酸钠溶液的一浓度。

为达上述目的，本发明另提供一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，包括有一第一电极、一第二电极以及一处理单元。所述第一电极以及所述第二电极为相对设置，所述第一电极与所述第二电极浸置于一待检测的次氯酸钠溶液中，所述第一电极、所述次氯酸钠溶液与所述第二电极之间形成一电性路径。所述处理单元与所述第一电极及所述第二电极电性连接，所述处理单元藉由量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液的一电导率，从而计算所述次氯酸钠溶液的一浓度。

如此一来，本发明具有下列优点：

1.藉由设置所述第一电极、所述第二电极以及所述处理单元，量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的所述离子，以得到的所述电导率，计算所述次氯酸钠溶液的所述浓度。

2.藉由设置所述第一外墙与所述第二外墙阻绝来自所述量测空间外的干扰，使所测得的所述浓度更为精准。

3.所述检测器不仅相对现有使用一光学检测器的所述量测装置造价便宜，而且不需经由一电脑分析，单独使用即可即时得到所量测出的所述次氯酸钠溶液的所述浓度，相当方便，更可提高量测所得的所述浓度的精确性，还具有体积小，便于携带的优点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1，为本发明一实施例的外观立体示意图；

图2，为本发明一实施例的结构分解示意图；

图3，为本发明一实施例壳体的局部结构示意图；

图4，为本发明一实施例的电性结构示意图；

图5，为本发明一实施例的次氯酸钠溶液的浓度量测示意图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请搭配参阅图1、图2以及图3所示，图1为本发明一实施例的外观立体示意图，图2为本发明一实施例的结构分解示意图，图3为本发明一实施例壳体的局部结构示意图，如图所示，本发明为一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，包括有一第一电极10、一第二电极20以及一壳体30。所述第一电极10与所述第二电极20为相对设置于所述壳体30之中，所述第一电极10包含一第一探测部11，所述第一探测部11外露于所述壳体30而朝外延伸，并包含一第一半圆末端12，所述第二电极20包含一第二探测部21，所述第二探测部21外露于所述壳体30而朝外延伸，并包含一第二半圆末端22，在本实施例中，所述第一探测部11与所述第二探测部21为并排而相隔一量测间距。

所述壳体30包含一第一外墙31、一第二外墙32以及一量测空间33，所述第一外墙31设置于所述第一探测部11远离所述第二探测部21一侧，所述第二外墙32设置于所述第二探测部21远离所述第一探测部11一侧，所述量测空间33位于所述第一外墙31与所述第二外墙32之间，不仅间隔所述第一外墙31与所述第二外墙32，还间隔所述第一探测部11与所述第二探测部21，令所述第一探测部11与所述第二探测部21之间形成所述量测间距。

请搭配参阅图4所示，图4为本发明一实施例的电性结构示意图，在本发明中，还包含有一处理单元40、一显示单元60、一电力单元50以及一开关单元70。所述处理单元40为设置于所述壳体30内，其分别与所述第一电极10及所述第二电极20电性连接。所述显示单元60为设置于所述壳体30上，其与所述处理单元40电性连接，用以显示所述检测器目前的状况，例如为显示所述处理单元40所计算出的一浓度，所述显示单元60在此可为一液晶显示屏幕。所述电力单元50外露于所述壳体30，其与所述处理单元40电性连接，以提供所述处理单元40一工作电力，例如可为一电池。所述开关单元70为设置于所述壳体30上，其与所述处理单元40电性连接，用以启动所述处理单元40进行运作，例如可为一启动按键。

在本实施例中，所述检测器还包含有一第一罩盖34以及一第二罩盖35，所述第一罩盖34为当所述第一电极10与所述第二电极20未进行一量测时，可罩覆外露于所述壳体30的所述第一探测部11与所述第二探测部21，而与所述壳体30连接，以避免所述第一探测部11以及所述第二探测部21曝露于一外界。所述第二罩盖35则罩覆外露于所述壳体30的所述电力单元50而与所述壳体30连接，当所述电力单元50没电时，即可拆下所述第二罩盖35，以对所述电力单元50进行更换。所述第一罩盖34与所述第二罩盖35在此为以卡扣的方式与所述壳体30连接，但并不以此方式为限制。

请参阅图5所示，图5为本发明一实施例的次氯酸钠溶液的浓度量测示意图，在本发明中，当欲对一待测量的次氯酸钠(NaOCl)溶液90进行一浓度的量测时，包含有以下步骤：

首先，启动所述开关单元70，由所述电力单元50供给所述处理单元40进行运作所需的所述工作电力，并将所述检测器置于所述次氯酸钠溶液90，令所述第一电极10与所述第二电极20接触所述次氯酸钠溶液90，例如令所述次氯酸钠溶液90进入所述量测空间33，使所述第一探测部11与所述第二探测部21皆与所述次氯酸钠溶液90接触，而于所述第一探测部11与所述第二探测部21之间的所述量测间距，形成一电性路径80。

接着，所述处理单元40藉由量测所述次氯酸钠溶液90中于所述电性路径80传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液90的一电导率。关于所述电导率的量测，请参阅以下说明，当次氯酸钠(NaOCl)溶于水时会水解成液碱(氢氧化钠(NaOH))与次氯酸(HClO)，即形成所述次氯酸钠溶液90，所述次氯酸钠溶液90的所述离子包含有氢离子(H⁺)、氢氧根离子(OH^－)、钠离子(Na⁺)以及次氯酸根离子(ClO^－)等。当次氯酸钠(NaOCl)溶于水时，其反应如反应式(1)所示：

NaOCl+H₂O→NaOH+HClO(1)

然而，次氯酸(HClO)在水中为弱酸，亦即次氯酸(HClO)会部分解离成氢离子(H+)以及次氯酸根离子(OCl^－)，如反应式(2)所示：

所述离子即为具有导电性质的物质，称为电解质，当所述第一电极10与所述第二电极20通电后，所述离子于所述电性路径80上，正的所述离子向阴极迁移，负的所述离子向阳极迁移，分别发生氧化还原反应。

而所述电解质综合的导电能力称为电导率，以L表示，电导率也就是电阻(R)的倒数，即：

L＝1/R(3)

与一般固态导体一样，电解质溶液也遵守欧姆定律，上式(3)可写成：

L＝1/R＝1/ρ.A/ι(4)

ρ是溶液的电阻系数或称比电阻，ι是电极的距离，A是通电的溶液截面积，ρ的倒数称为电导系数或称比电导或电导率，以κ表示，即：

κ＝1/ρ(5)

所以得出：

L＝κ.A/ι(单位为S.m^-1)(6)

因为所述次氯酸钠溶液90的电解质浓度与其溶液浓度成正相关，都对应至特定的所述电导率，且电解质浓度又与所述电导率成一非线性函数的关系，利用实验即可定义出所述非线性函数。因此，再经由所述处理单元40利用数值方式，将量测到的所述电导率直接通过所述非线性函数，利用函数转换成溶液浓度，以数字显示于所述显示单元60，即可求得所述次氯酸钠溶液90的所述浓度。

另外，由于一液体的电导率会随温度的变化而改变，一般而言，以25℃常温为标准，每上升或下降1℃，电导率会上升或下降2.1％，据此，所述检测器还可包含有一温度感测单元100，所述温度感测单元100与所述处理单元40电性连接，在本实施例中，所述温度感测单元100可为一热敏电阻，而可外露于所述量测空间33之中与所述次氯酸钠溶液90接触，藉此量测所述次氯酸钠溶液90的温度，再由所述处理单元40进行温度补偿(AutomaticTemperatureCompensation，ATC)，以计算出正确的所述浓度。

在此，要进一步说明的是，所述第一外墙31与所述第二外墙32的设置，其可阻隔位于所述量测空间33之外的所述次氯酸钠溶液90所产生的部分扰动，避免所得的所述浓度的数值大幅度的跳动，所述量测空间33则可辅助所述次氯酸钠溶液90流入所述第一外墙31与所述第二外墙32内与所述第一探测部11及所述第二探测部21接触。

综上所述，由于本发明藉由设置所述第一电极、所述第二电极以及所述处理单元，而得以量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的所述离子，以得到的所述电导率而计算所述次氯酸钠溶液的所述浓度。据此，使得所述检测器相较现有使用光学检测器的量测装置，不仅制造成本可相对降低，且不需额外再与一电脑连接，具有可单机进行量测即可得到所述浓度的优点，再者，本发明还设置有所述第一外墙、所述第二外墙以及所述量测空间，针对所述量测空间内的所述电性路径进行量测，避免所述次氯酸钠溶液于所述第一外墙与所述第二外墙外不必要的扰动影响所述浓度的量测，具可提高所述浓度的精确性的优点。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，包括有：

一第一电极以及一与所述第一电极相对设置的第二电极，所述第一电极与所述第二电极浸置于一待检测的次氯酸钠溶液中，所述第一电极、所述次氯酸钠溶液与所述第二电极之间形成一电性路径；

一容置所述第一电极与所述第二电极的壳体，所述第一电极以及所述第二电极分别具有外露于所述壳体而朝外延伸的一第一探测部以及一第二探测部，所述壳体包含一设置于所述第一探测部远离所述第二探测部一侧的第一外墙、一设置于所述第二探测部远离所述第一探测部一侧的第二外墙以及一位于所述第一外墙与所述第二外墙之间并间隔所述第一探测部与所述第二探测部的量测空间；以及

一与所述第一电极及所述第二电极电性连接的处理单元，所述处理单元藉由量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液的一电导率，从而计算所述次氯酸钠溶液的一浓度。

2.根据权利要求1所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，所述量测空间间隔所述第一外墙与所述第二外墙。

3.根据权利要求1所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一与所述处理单元电性连接以提供所述处理单元一工作电力的电力单元、一与所述处理单元电性连接以显示所测得的所述浓度的显示单元以及一与所述处理单元电性连接以检测所述次氯酸钠溶液的温度的温度感测单元。

4.一种用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，包括有：

一第一电极以及一与所述第一电极相对设置的第二电极，所述第一电极与所述第二电极浸置于一待检测的次氯酸钠溶液中，所述第一电极、所述次氯酸钠溶液与所述第二电极之间形成一电性路径；以及

一与所述第一电极及所述第二电极电性连接的处理单元，所述处理单元藉由量测所述次氯酸钠溶液中于所述电性路径传输的多个离子，得到所述次氯酸钠溶液的一电导率，从而计算所述次氯酸钠溶液的一浓度。

5.根据权利要求4所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一容置所述第一电极与所述第二电极的壳体，所述第一电极包含一外露于所述壳体而朝外延伸的第一探测部，所述第一探测部包含有一第一半圆末端；所述第二电极包含一外露于所述壳体而朝外延伸与所述第一探测部间隔并排的第二探测部，所述第二探测部包含有一第二半圆末端。

6.根据权利要求5所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，所述壳体包含一设置于所述第一探测部远离所述第二探测部一侧的第一外墙、一设置于所述第二探测部远离所述第一探测部的一侧的第二外墙以及一位于所述第一外墙与所述第二外墙之间并间隔所述第一探测部与所述第二探测部的量测空间。

7.根据权利要求6所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，所述量测空间间隔所述第一外墙与所述第二外墙。

8.根据权利要求4所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一与所述处理单元电性连接以提供所述处理单元一工作电力的电力单元。

9.根据权利要求8所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一第二罩盖，所述电力单元外露于一容置所述第一电极与所述第二电极的壳体，所述第二罩盖罩覆所述电力单元而与所述壳体连接。

10.根据权利要求4所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一与所述处理单元电性连接以显示所测得的所述浓度的显示单元。

11.根据权利要求4所述的用于检测次氯酸钠浓度的检测器，其特征在于，更包含一与所述处理单元电性连接以检测所述次氯酸钠溶液的温度的温度感测单元。