CN109060908A - 一种简易参考电极防电流干扰的装置 - Google Patents

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成少安
赵芷玲
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Abstract

本发明涉及电化学参数测量领域，旨在提供一种简易参考电极防电流干扰的装置。该装置，包括参考电极；参考电极的探头上套设有塑料屏蔽套，塑料屏蔽套包括封闭端与开口端。本装置塑料屏蔽套的屏蔽电流能力强，可保证参考电极的读数准确，实现在线测量pH和电极电势；塑料屏蔽套的塑料材料普遍易得、绝缘性好、不易发生腐蚀、价格低廉。且塑料屏蔽套的加工过程简单，更符合实际应用需求；参考电极防电流干扰装置的结构简单，可广泛适用于诸如电解池和原电池装置的存在大电流的环境。

Description

一种简易参考电极防电流干扰的装置
技术领域
本发明涉及电化学参数测量领域，具体涉及一种简易参考电极防电流干扰的装置。
背景技术
在化工、电力、污水处理、、农业、电化学测试等领域中，为了实际环境达到最佳运行条件或所需的实验条件，需要实时测量和控制电极电势或溶液pH，使其达到目标值，因此各类参考电极(包含pH电极和参比电极)被广泛应用。
参考电极是测量各种电极电势时作为参照比较的电极。参考电极采用电极电势已精确知晓而且又十分稳定的电极。将被测定的电极与参考电极构成电池，测定电池电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势。pH电极由指示电极和参考电极构成，指示电极的敏感玻璃膜接触到被测溶液后，敏感玻璃膜与被测溶液中H+发生离子交换反应，产生膜电位，电位随H+浓度变化而变化。pH电极的参比电极电位是固定的，指示电极和参比电极之间的电位差与H+浓度关系遵守能斯特公式，即可根据两电极的电极差确定被测溶液pH值。
为了保证实验或生产的正常运行，参考电极需要保证读数精确且稳定，但是在许多测试环境中会出现大电流(包含电解池和原电池装置)，大电流使参考电极发生极化，导致参考电极电势偏移，直接影响电池电势和pH测量结果的准确性，使实验或生产无法正常运行。
目前已有一些参考电极防电流干扰的方法和装置，如金属等电位护套法、鲁金毛细管、三电极pH计体系等。中国专利CN103951019A在pH探头外周设置金属等电位护套，利用金属等电位护套屏蔽外界电流，保证pH检测数据的准确性。其装置的优点是可有效地屏蔽电流对pH电极的干扰且装置简单，但是其缺点是金属等电位护套成本高、易腐蚀、不易成型和加工。鲁金毛细管是一种防电流干扰的盐桥参比电极，其将参比电极溶液端的玻璃管拉成毛细管，并使之尽量靠近工作电极，使参比电极的测量回路中几乎没有电流通过，消除电流对参比电极的影响。但鲁金毛细管存在制作工艺复杂、成本高、需定期更换盐桥溶液等缺点。三电极pH计体系采用指示电极、参考电极和接地极，利用接地极测量参考电极的极化电压，并改造pH计内部计算模块，通过共模补偿计算的方式可消除极化电压的干扰。但此体系结构复杂，需要引入接地极和共模补偿计算模块，增加实际操作的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种简易参考电极防电流干扰的装置。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种简易参考电极防电流干扰的装置，包括参考电极；参考电极的探头上套设有塑料屏蔽套，塑料屏蔽套包括封闭端与开口端。
作为一种改进，参考电极是参比电极、pH电极、氧化还原电极、离子选择性电极、电导电极、溶氧电极或金属电极。
作为一种改进，塑料屏蔽套的材料是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚丁烯。
作为一种改进，塑料屏蔽套的厚度为0.5～4mm。
作为一种改进，塑料屏蔽套内侧壁和参考电极探头侧壁之间距离为2～5mm。
作为一种改进，塑料屏蔽套的封闭端的端部超出参考电极探头顶端6～12mm。
本发明提供的装置，使用时，将塑料屏蔽套套在参考电极上，使参考电极的探头完全处于塑料屏蔽套的内部。塑料屏蔽套开口端固定在参考电极上，封闭端插进待测溶液里，使参考电极探头浸没于溶液中。
与现有技术相比，本发明有益效果是：
(1)塑料屏蔽套的屏蔽电流能力强，可保证参考电极的读数准确，实现在线测量pH和电极电势。
(2)塑料屏蔽套的塑料材料普遍易得、绝缘性好、不易发生腐蚀、价格低廉。且塑料屏蔽套的加工过程简单，更符合实际应用需求。
(3)参考电极防电流干扰装置的结构简单，可广泛适用于存在大电流的环境(包含电解池和原电池装置)中。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是实施例1中，外加电流对pH测量的误差图。
图3是实施例2中，外加电流对正极电势测量的误差图。
其中：1-参考电极；2-电极探头；3-塑料屏蔽套。
具体实施方式
以下的实施例可以使本专业技术领域的技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。
如图1，本发明提供了一种简易参考电极防电流干扰的装置，包括参考电极1；参考电极的探头2上套设有塑料屏蔽套3。塑料屏蔽套3包括封闭端与开口端。塑料屏蔽套3的厚度为0.5～4mm，内侧壁和参考电极探头2侧壁之间距离为2～5mm，封闭端的端部超出参考电极探头顶端6～12mm。其中，参考电极1是参比电极、pH电极、氧化还原电极、离子选择性电极、电导电极、溶氧电极或金属电极。塑料屏蔽套3的材料是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚丁烯。
具体实施例1
一种简易参考电极防电流干扰的装置，采用聚氯乙烯制成塑料屏蔽套3，塑料屏蔽套3厚0.5mm，将塑料屏蔽套3固定在pH电极上，pH电极探头2完全处于塑料屏蔽套3内部。塑料屏蔽套3内侧壁和pH电极探头2侧壁间距为2mm，塑料屏蔽套3封闭端端部超出pH电极探头2顶端6mm。利用pH电极防电流干扰装置测量电解池溶液中的pH值。电解池以钛片为正负极(正负极面积为4cm2，正负极间距为4cm)，电解池有效体积为28mL，外加电流进行电解Na2SO4溶液(溶液的电导率是20ms/cm)。在电流的干扰下，pH测量值偏离pH真实值，且原位旋转pH电极一周时，pH测量值也随之波动。图2是外加电流对pH测量的误差图(分别以普通pH电极和防电流干扰pH电极测量溶液pH)。图中的上误差是pH的最大测量值与pH真实值的差值，下误差是pH的最小测量值与pH真实值的差值。pH真实值为断开外界电源时的溶液pH值。从图2中可以看出，当外加80mA电流时，使用普通pH电极测量pH，pH测量误差达到±5，使用本发明装置测量pH，pH测量误差达到±0.05。由此可见，防电流干扰pH电极可以有效地屏蔽电流对pH电极测量的干扰，保证pH读数的准确性。
具体实施例2
一种简易参考电极防电流干扰的装置，采用聚氯乙烯制成塑料屏蔽套3，塑料屏蔽套3厚0.5mm，将塑料屏蔽套3固定在参比电极上，参比电极探头2完全处于塑料屏蔽套3内部。塑料屏蔽套3内侧壁和参比电极探头2侧壁间距为2mm，塑料屏蔽套3封闭端端部超出参比电极探头2顶端6mm。利用参比电极防电流干扰装置测量电解池溶液中的正极电势。电解池以钛片为正负极(正负极面积为4cm2，正负极间距为4cm)，电解池有效体积为28mL，外加电流进行电解Na2SO4溶液(溶液的电导率是20ms/cm)。在电流的干扰下，正极电势测量值偏离正极电势真实值，且原位旋转参比电极一周时，正极电势测量值也随之波动。图3是外加电流对正极电势测量的误差图(分别以普通参比电极和防电流干扰参比电极测量正极电势)。图中的上误差是正极电势的最大测量值与正极电势真实值的差值，下误差是正极电势的最小测量值与正极电势真实值的差值。正极电势真实值为以鲁金毛细管电极测量的正极电势。从图3中可以看出，当外加80mA电流时，使用普通参比电极测量正极电势，正极电势测量误差达到±44mA，使用使用本发明装置测量正极电势，正极电势测量误差达到±9mA。由此可见，使用本发明装置可以有效地屏蔽电流对参比电极测量的干扰，保证电极电势读数的准确性。
因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本发明的所有等效方案。

Claims (6)

1.一种简易参考电极防电流干扰的装置，包括参考电极；其特征在于，参考电极的探头上套设有塑料屏蔽套，塑料屏蔽套包括封闭端与开口端。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电极是参比电极、pH电极、氧化还原电极、离子选择性电极、电导电极、溶氧电极或金属电极。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塑料屏蔽套的材料是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚丁烯。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塑料屏蔽套的厚度为0.5～4mm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塑料屏蔽套内侧壁与参考电极探头侧壁之间距离为2～5mm。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塑料屏蔽套的封闭端的端部超出参考电极探头顶端6～12mm。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994004910A1 (en) * 1992-08-17 1994-03-03 Sahléns Fuktkontroll Test probe for measurement of moisture in structural material
CN203101311U (zh) * 2012-12-20 2013-07-31 中智环保科技江苏有限公司 水质监测用传感器的电极
CN103951019A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 昆山工研院华科生物高分子材料研究所有限公司 一种抗电流干扰pH检测装置及包括该装置的电芬顿装置
CN204718996U (zh) * 2015-05-11 2015-10-21 深圳市鸿和达水利水环境有限公司 微电极直插式多参数水质分析仪
CN204779828U (zh) * 2015-07-10 2015-11-18 中国民航大学 一种能够提高精度及长效性的极化探头
CN105486730A (zh) * 2014-10-08 2016-04-13 天津鑫德信科技有限公司 农用酸碱度检测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994004910A1 (en) * 1992-08-17 1994-03-03 Sahléns Fuktkontroll Test probe for measurement of moisture in structural material
CN203101311U (zh) * 2012-12-20 2013-07-31 中智环保科技江苏有限公司 水质监测用传感器的电极
CN103951019A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 昆山工研院华科生物高分子材料研究所有限公司 一种抗电流干扰pH检测装置及包括该装置的电芬顿装置
CN105486730A (zh) * 2014-10-08 2016-04-13 天津鑫德信科技有限公司 农用酸碱度检测装置
CN204718996U (zh) * 2015-05-11 2015-10-21 深圳市鸿和达水利水环境有限公司 微电极直插式多参数水质分析仪
CN204779828U (zh) * 2015-07-10 2015-11-18 中国民航大学 一种能够提高精度及长效性的极化探头

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