CN114994159A - 一种电极测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极测试系统，包括一储液池、一测试模块、一恒温模块以及一余氯检测模块，储液池用于储存电极测试所需测试液，所述储液池设有第一出水口、第二出水口以及第三出水口，所述第一出水口与所述测试模块连接，所述第二出水口与所述恒温模块连接，所述第三出水口与所述余氯检测模块连接。测试模块可对多个电极同时进行老化寿命测试，恒温模块维持测试液温度在一定范围内，余氯检测模块维持测试液的余氯含量，恒温模块与余氯检测模块相互配合有利于维持测试液的稳定性，进而稳定电极测试环境提高电极测试的数据有效性和精度，使测试结果更具有可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电极检测技术领域，具体涉及一种电极测试系统。
背景技术
随着技术的不断发展，国内外氯发生器电极技术研究产业蓬勃发展。特别近年来市场对产品的需求剧增，也涌现多类氯发生器产品，如二氧化氯发生器，其作为前卫、效果好、运行成本低的消毒产品，已经得到了全国乃至全世界的高度认可。水质消毒与人们生活息息相关，近年来类似的消毒产品数不胜数，像紫外线杀菌、臭氧杀菌，但是综合来考虑的话，二氧化氯发生器具有更高性价比，二氧化氯发生器现在广泛用于自来水消毒、医院污水消毒、生活污水消毒之中。电解二氧化氯发生器是其中一种电解装置，该装置采用电极及电解隔膜，电解饱和食盐水，产生含ClO2、Cl2、O3、H2O2等多种成分的高效混合消毒后与待处理水体充分混合后达到消毒处理的目的。电极作为氯发生器的重要组成构件之一，电极也是一种消耗元件，其寿命也会直接影响产品整体的使用效果和使用时间，未经检测的电极直接投放生产线势必会产生一些不良后果。因此要对电极的寿命品质进行更严格的管控以增强企业竞争力，所以更需要设计新型智能式的电极测试系统，对电极进行加速老化寿命测试，提高电极测试的精确度和测试效率。
发明内容
针对上述存在现象问题，本发明提出一种电极测试系统，实现对电极进行加速寿命老化测试，可以同时测试多个电极，自动化调控测试条件提高电极寿命的测试精度。
为实现上述目的，本发明提供一种电极测试系统，包括一储液池、一测试模块、一恒温模块以及一余氯检测模块：
所述储液池用于储存电极测试所需测试液，所述储液池设有第一出水口、第二出水口以及第三出水口，所述第一出水口与所述测试模块连接，所述第二出水口与所述恒温模块连接，所述第三出水口与所述余氯检测模块连接。
所述测试模块用于同时对多个电极进行测试，所述测试模块包括若干个电极测试槽和一电极测试槽固定装置。所述电极测试槽用于固定电极并向电极通电测试，每一电极测试槽包括一进水口和一出水口，所述测试模块与所述储液池之间串联有一工作水泵和一多孔分水头，所述工作水泵设在储液池和多孔分水头之间用于将测试液由第一出水口输送至多孔分水头，所述多孔分水头用于将测试液分流至每一电极测试槽进水口，每一电极测试槽的出水口均与所述储液池连接将测试液输送回储液池。
所述恒温模块包括一恒温装置和一温度控制单元，所述恒温装置内设有一测温金属管和一加热金属管，所述测温金属管与所述加热金属管均与所述温度控制单元电连接。所述加热金属管通电后用于提高测试液温度，所述测温金属管用于探测测试液温度并转化为电信号传输至所述温度控制单元，所述温度控制单元根据接收的电信号生成控制信号并传输至所述加热金属管，所述控制信号用于控制通过加热金属管的加热功率。
所述余氯检测模块用于监测测试液的氯浓度，所述余氯检测模块包括一余氯检测水槽、一余氯控制单元和一双氧水水箱，所述双氧水水箱与所述储液池连接且两者之间设有第一蠕动水泵，该第一蠕动水泵与所述余氯控制单元电连接。所述余氯检测水槽内设有一检测探头，所述检测探头用于检测测试液ORP值并转化成第二电信号传输至余氯控制单元，所述余氯控制单元接收第二电信号生成第二控制信号传输至第一蠕动水泵，当ORP值高于一设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵运行，当ORP值低于该设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵停止工作。
优选的，还包括一电路控制模块，所述电路控制模块包括电源、一控制器和一倒极模块，所述电源包括一第一电源和一24V5A的第二电源，所述第一电源包括若干个30V4A的子电源，所述控制器和所述倒极模块串联接入第一电源，所述第二电源与所述控制器连接用于向所述控制器供电，每一所述电极测试槽分别接入对应子电源；所述控制器与所述倒极模块电连接，所述控制器还与一编程控制板电连接，所述编程控制板用于向所述控制器输入控制信息，所述控制器根据控制信息生成倒极信号传输至倒极模块或直接控制电路通断，所述倒极模块根据接收的倒极信号改变电极极性和控制倒极频率。
进一步优选的，所述电路控制模块还包括一显示器，所述显示器与所述编程控制板电连接，所述显示器用于输入和显示电极测试时间、测试电压和测试电流的参数，所述电路控制模块还包括一存储单元，所述存储单元用于对参数进行记录存档。
优选的，所述测试液温度为39～41℃，测试液的余氯浓度小于30ppm，测试液的水体盐度为0.18～0.22％。
优选的，所述多孔分水头与所述电极测试槽之间设置有水流调节阀，所述水流调节阀用于流入调节电极测试槽的测试液流量，所述电极测试槽进水口流量为15～17L/min。
优选的，所述恒温装置包括一第四进水口和一第四出水口，所述第四进水口与所述第二出水口之间设有循环水泵将测试液输送至所述恒温装置，所述第四出水口与所述储液池连接，使加热后的测试液输送回储液池内。
优选的，所述恒温模块还包括一温度显示器，所述温度显示器与所述温度控制单元电连接，所述温度显示器用于显示恒温装置内测试液的温度参数，所述恒温模块还设有第三电源，所述第三电源用于向所述温度控制单元、温度显示器和循环水泵供电。
优选的，所述余氯检测水槽设有第五进水口和第五出水口，所述第五进水口与所述第三出水口连接且两者之间设有一第二蠕动水泵，所述第五出水口与所述储液池连接；所述余氯检测模块还设有第四电源用于向所述余氯控制单元、第一蠕动水泵和第二蠕动水泵供电。
优选的，所述双氧水水箱内容纳有浓度为3％的双氧水。
本发明的有益效果：本发明提供的一种电极测试系统，包括储液池、测试模块、恒温模块和余氯检测模块，其中储液池内储存的测试液主要向测试模块中电极提供测试介质，测试模块可对多个电极同时进行老化寿命测试，恒温模块作用于测试液使其保持恒温，余氯检测模块通过控制双氧水的添加使测试液维持一定的余氯范围，恒温模块与余氯检测模块相互配合有利于维持测试液的稳定性，进而稳定电极测试环境提高电极测试的数据有效性和精度，使测试结果更具有可靠性。还包括电路控制模块，该电路控制模块用于控制电极的测试电压，测试电流，并对电极进行一定频率的倒极控制，通过对应显示器还可以实时监测电极测试情况和数据记录。同时，各模块相互配合可以模拟出不同的电极使用环境，甚至是极端环境来加速电极的老化，实现电极片的加速寿命测试，提高电极寿命测试数据参考性的同时节省测试时间。
附图说明
图1是本发明电极测试系统组成图；
图2是本发明恒温模块组成示意图。
图3是本发明余氯检测模块组成示意图。
图4是本发明测试模块组成示意图。
图5是本发明电路控制模块组成示意图。
其中：
1-恒温模块，2-余氯检测模块，3-测试模块，4-储液池，5-电路控制模块，101-温度控制单元，102-温度显示器，103-恒温装置，104-第三电源，105-循环水泵，201-双氧水水箱，202-第一蠕动水泵，203-余氯检测水槽，204-余氯控制单元，205-第二蠕动水泵，206-第四电源，301-10孔分水头，302-水流调节阀，303-电极测试槽，304-电极测试槽固定装置，305-第二水流调节阀，306-第一水流调节阀，307-第五电源，308-工作水泵，401-第二出水口，402-第三出水口，403-第一出水口，501-电源，502-第二电源，503-子电源，504-控制器，505-编程控制板，506-倒极控制信号线，507-倒极模块，508-显示器，509-电极供电连接线A，510-电极供电连接线B，511-电极供电连接线C。
具体实施方式
为进一步详细介绍本发明，接下来结合附图进行说明。特别指出，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1，本发明提供一种电极测试系统，包括一储液池4、一测试模块3、一恒温模块1和一余氯检测模块2：所述储液池4用于储存电极测试所需测试液，所述储液池4设有第一出水口403、第二出水口401以及第三出水口402，所述第一出水口403与所述测试模块3连接，所述第二出水口401与所述恒温模块1连接，所述第三出水口402与所述余氯检测模块2连接。所述测试模块3用于对待测试电极进行寿命老化测试，所述恒温模块1用于维持所述测试液温度在40±1℃，所述余氯检测模块2用于维持所述测试液的余氯含量小于30ppm。
该电极测试系统还包括一电路控制模块5，所述电路控制模块5与所述测试模块3电连接，所述电路控制模块5用于向待测试电极通电并对待测试电极进行倒极控制，电极在测试过程中，流经电极的电流为3.9-4.1A，倒极频率为5分钟/次。
实施例2
参阅图1-5，一种电极测试系统，包括一储液池4、一测试模块3、一恒温模块1以及一余氯检测模块2；所述储液池4用于储存电极测试所需测试液，所述储液池4设有第一出水口403、第二出水口401以及第三出水口402，所述第一出水口403与所述测试模块3连接，所述第二出水口401与所述恒温模块1连接，所述第三出水口402与所述余氯检测模块2连接。
其中测试模块3用于同时对多个电极进行测试，该测试模块3包括若干个电极测试槽303和一电极测试槽303固定装置。优选的如实施例所示电极测试槽303设置为10个，每一排5个电极测试槽303。每一电极测试槽303相互错开固定在电极测试槽固定装置304。每一电极测试槽303使用时放置一对待测试电极，待测试电极固定在一插件上，插件可与电极测试槽303以卡扣形式紧密结合在一起，形成一可供测试液流动的空间，通过插拔的形式就可以将插件安装和取出，操作简单快捷。每一电极测试槽303包括一进水口和一出水口，所述测试模块3与所述储液池4之间串联有一工作水泵308和一多孔分水头，所述工作水泵308设在储液池4和多孔分水头之间用于将测试液由第一出水口403输送至所述多孔分水头，所述多孔分水头用于将测试液分流至每一电极测试槽303进水口，所述出水口均与所述储液池4连接将测试液输送回储液池4。优选的，所述多孔分水头与所述电极测试槽303之间设置有水流调节阀302，所述水流调节阀302用于流入调节电极测试槽303的测试液流量，所述电极测试槽303进水口流量为15～17L/min。
如图4所示，多孔分水头的孔数与电极测试槽303的数量一致，优选的采用10孔分水头301。储液池4的测试液由工作水泵308输送至10孔分水头301，测试液被10孔分水头301分流成10通道，经过水流调节阀302调节流量为16±1L/min后测试液从电极测试槽303的进水口流入，经由出水口流出返回值储液池4，达到往复循环利用测试液的效果。工作水泵308与储液池4第一出水口403之间还设置第一水流调节阀306，工作水泵308与10孔分水头301之间也设置了一第二水流调节阀305，多个调节阀相互配合进一步稳定测试液的流量，避免电极测试时产生过大的流量波动，影响到电极测试数据的稳定。
所述恒温模块1包括一恒温装置103和一温度控制单元101，所述恒温装置103内设有一测温金属管和一加热金属管，所述测温金属管与所述加热金属管均与所述温度控制单元101电连接。所述加热金属管通电后用于提高测试液温度，所述测温金属管用于探测测试液温度并转化为电信号传输至所述温度控制单元101，所述温度控制单元101根据接收的电信号生成控制信号并传输至所述加热金属管，所述控制信号用于控制通过加热金属管的加热功率。该恒温装置103包括一第四进水口和一第四出水口，所述第四进水口与所述第二出水口401之间设有循环水泵105将测试液输送至所述恒温装置103，所述第四出水口与所述储液池4连接，使加热后的测试液输送回储液池4内。所述恒温模块1还包括一温度显示器102，所述温度显示器102与所述温度控制单元101电连接，所述温度显示器102用于显示恒温装置103内测试液的温度参数，所述温度参数包括测温金属管实时检测的温度数据，加热金属管通电情况、电流大小等工作数据。所述恒温模块1还设有第三电源104，所述第三电源104用于向所述温度控制单元101、温度显示器102和循环水泵105供电。参考图2，第四出水口与储液池4的连接位置点有多个，分别设置在远离第二出水口401的储液池4其它三个侧边，有利于将加热后的测试液与池中的测试液充分混合，起到均匀加热储液池4测试液的效果。避免出现测试液从恒温装置103流经储液池4又立即从第二出水口401流回恒温装置103内，导致储液池4测试液热交换不均匀丧失恒温的效果。
所述余氯检测模块2用于平衡测试液的氯浓度，所述余氯检测模块2包括一余氯检测水槽203、一余氯控制单元204和一双氧水水箱201，所述双氧水水箱201内容纳有浓度为3％的双氧水。所述双氧水水箱201与所述储液池4连接且两者之间设有第一蠕动水泵202，该第一蠕动水泵202与所述余氯控制单元204电连接。所述余氯检测水槽203内设有一检测探头，所述检测探头用于检测测试液ORP值并转化成第二电信号传输至余氯控制单元204，所述余氯控制单元204接收第二电信号生成第二控制信号传输至第一蠕动水泵202，所述第一蠕动水泵202根据接收的第二控制信号启动或停止工作，即当ORP值高于一设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵202运行，当ORP值低于该设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵202停止工作。ORP值为氧化还原电位差，用于反映溶液的氧化能力，溶液氧化能力与其游离氯有关，因此在测试过程中监测ORP值来反应测试液的余氯含量。所述余氯检测水槽203设有第五进水口和第五出水口，所述第五进水口与所述第三出水口402连接且两者之间设有一第二蠕动水泵205，所述第五出水口与所述储液池4连接；所述余氯检测模块2还设有第四电源206用于向所述余氯控制单元204、第一蠕动水泵202和第二蠕动水泵205供电。如图3所示，第二蠕动水泵205将部分测试液从储液池4抽至余氯检测水槽203，检测探头测定测试液的ORP值后转化成第二电信号传输至余氯控制单元204，余氯控制单元204生产对应第二控制信号传输至所述第一蠕动水泵202，优选的第一蠕动水泵202上设有开关，所述余氯控制单元204电连接该开关来达到控制第一蠕动水泵202的目的，该开关由第二控制信号控制其闭合或断开。当测试液余氯超范围时，即ORP值超过某一设定值，开关闭合，第一蠕动水泵202将双氧水水箱201内3％的双氧水泵至储液池4，降低储液池4内测试液的余氯值。优选的，在进行电极测试前先用试纸测试水体余氯，试纸变色后用比色法测试余氯，测试液余氯达标后才能开始进行电极测试。测试过程中对检测的ORP值设置限值，超过限值余氯控制单元204可控制开关驱动述第一蠕动水泵202自动添加双氧水。直到检测值低于设定的限值，余氯控制单元204控制开关断开，停止添加双氧水。
电极测试系统还包括一电路控制模块5，该电路控制模块5主要用于给电极通电和控制电极的倒极频率。如图5所示，所述电路控制模块5包括电源501、一控制器504和一倒极模块507，所述电源501包括一第一电源和一24V5A的第二电源502，所述第一电源包括若干个30V4A的子电源503，所述控制器504和所述倒极模块507串联接入第一电源。所述第二电源502与所述控制器504连接用于向所述控制器504供电，每一所述电极测试槽303分别接入对应子电源503，所述控制器504与所述倒极模块507通过倒极控制信号线506电连接。也就是说，所述控制器504与子电源503通过电极供电连接线A 509连接，控制器504与倒极模块507通过电极供电连接线B 510连接，倒极模块507与电极测试槽303通过电极供电连接线C511连接，从而实现控制器504和倒极模块507串联进子电源503与电极测试槽303通路中，控制器504和倒极模块507对电极实现倒极操作。所述控制器504还与一编程控制板505电连接，所述编程控制板505用于向所述控制器504输入控制信息，所述控制器504根据控制信息生成倒极信号传输至倒极模块507或直接控制电路通断，所述倒极模块507根据接收的倒极信号改变电极极性和控制倒极频率。通过电路控制，电极以恒流3.9-4.1A、5分钟/次倒极频率的方式工作。
优选的，所述电路控制模块5还包括一显示器508，所述显示器508与所述编程控制板505电连接，所述显示器508用于输入和显示电极测试时间、测试电压和测试电流的参数，所述电路控制模块5还包括一存储单元，所述存储单元用于对参数进行记录存档。需要说明的是，测试时电极两端电压在16V左右，电极损坏会导致电压上升，当电极的电压到达25V电极失效，完成测试。此时控制器504可以单独控制其中一条或多条电路断开，不影响其他支路电极继续测试。
优选的，所述测试液温度为39～41℃，测试液的余氯浓度小于30ppm，测试液的水体盐度为0.18～0.22％。可以通过投放适量氯化钠稳定测试液的盐度。
以下为电极测试的工作流程：
1.向储液池4添加适量的测试液，启动循环水泵105，开启恒温模式，设置恒温温度为40℃，观察并确认循环水出水口正常出水，其中恒温温度以实验实际要求为准，加热持续4-8H使测试液达恒温状态，保持温度在39-40.5℃才能进行电极片通电实验；
2.向测试液水体加盐，盐浓度为2000mg/L,盐度计测量为0.18-0.22％，盐浓度以实验的实际要求为准，测试水体电导率，确保范围为3800-4200μs/cm，测试水体PH值，确保范围为PH7.4-7.8；
3.启动余氯检测模块2，根据储液池4内测试液的ORP值变化调整3％双氧水的加入量，稳定测试液的余氯值在0～30ppm；
4.将电极片安装到电极测试槽303，启动工作水泵308，调节水流调节阀302使流入电极测试槽303的电解液流量为15～17L/min；
5.当电极测试槽303出水口有水平稳流出后启动电路控制模块5，向电极通电开始测试，电极测试完毕电路控制模块5自动断开该电极所在电路通路，完成测试。
本发明提供的用于一种电极测试系统，通过各模块的相互配合，给电极提供了一个良好且稳定的测试条件，通过增大流经电极的电流使其加速寿命老化，大大缩短了电极寿命测试所需时间。所述电极测试系统可自动化对电极完成测试，并且每一批可对多个电极检测，不需要人为过多干预，测试结果可靠性强，测试效率也得到了有效提升。
以上公开的实施例仅为详细说明介绍本发明，不能以此来限定本发明之范围，因此依本发明权利要求申请范围所作简单改进变化，仍属本发明保护的范围。本发明的保护范围应当以所限定的范围为准。对于本技术领域的技术人员来说，凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种电极测试系统，包括一储液池、一测试模块、一恒温模块以及一余氯检测模块，其特征在于：
所述储液池用于储存电极测试所需测试液，所述储液池设有第一出水口、第二出水口以及第三出水口，所述第一出水口与所述测试模块连接，所述第二出水口与所述恒温模块连接，所述第三出水口与所述余氯检测模块连接；
所述测试模块用于同时对多个电极进行测试，所述测试模块包括若干个电极测试槽和一电极测试槽固定装置，所述电极测试槽用于固定电极并向电极通电测试，每一电极测试槽包括一进水口和一出水口，所述测试模块与所述储液池之间串联有一工作水泵和一多孔分水头，所述工作水泵设在储液池和多孔分水头之间用于将测试液由第一出水口输送至多孔分水头，所述多孔分水头用于将测试液分流至每一电极测试槽进水口，每一电极测试槽的出水口均与所述储液池连接将测试液输送回储液池；
所述恒温模块包括一恒温装置和一温度控制单元，所述恒温装置内设有一测温金属管和一加热金属管，所述测温金属管与所述加热金属管均与所述温度控制单元电连接，所述加热金属管通电后用于提高测试液温度，所述测温金属管用于探测测试液温度并转化为电信号传输至所述温度控制单元，所述温度控制单元根据接收的电信号生成控制信号并传输至所述加热金属管，所述控制信号用于控制通过加热金属管的加热功率；
所述余氯检测模块用于平衡测试液的氯浓度，所述余氯检测模块包括一余氯检测水槽、一余氯控制单元和一双氧水水箱，所述双氧水水箱与所述储液池连接且两者之间设有第一蠕动水泵，该第一蠕动水泵与所述余氯控制单元电连接，所述余氯检测水槽内设有一检测探头，所述检测探头用于检测测试液ORP值并转化成第二电信号传输至余氯控制单元，所述余氯控制单元接收第二电信号生成第二控制信号传输至第一蠕动水泵，当ORP值高于一设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵运行，当ORP值低于该设定值，余氯控制单元输出第二控制信号控制第一蠕动水泵停止工作。
2.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：还包括一电路控制模块，所述电路控制模块包括电源、一控制器和一倒极模块，所述电源包括一第一电源和一24V5A的第二电源，所述第一电源包括若干个30V4A的子电源，所述控制器和所述倒极模块串联接入第一电源，所述第二电源与所述控制器连接用于向所述控制器供电，每一所述电极测试槽分别接入对应子电源；所述控制器与所述倒极模块电连接，所述控制器还与一编程控制板电连接，所述编程控制板用于向所述控制器输入控制信息，所述控制器根据控制信息生成倒极信号传输至倒极模块或直接控制电路通断，所述倒极模块根据接收的倒极信号改变电极极性和控制倒极频率。
3.根据权利要求2所述的电极测试系统，其特征在于：所述电路控制模块还包括一显示器，所述显示器与所述编程控制板电连接，所述显示器用于输入和显示电极测试时间、测试电压和测试电流的参数，所述电路控制模块还包括一存储单元，所述存储单元用于对参数进行记录存档。
4.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：所述测试液温度为39～41℃，测试液的余氯浓度小于30ppm，测试液的水体盐度为0.18～0.22％。
5.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：所述多孔分水头与所述电极测试槽之间设置有水流调节阀，所述水流调节阀用于流入调节电极测试槽的测试液流量，所述电极测试槽进水口流量为15～17L/min。
6.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：所述恒温装置包括一第四进水口和一第四出水口，所述第四进水口与所述第二出水口之间设有循环水泵将测试液输送至所述恒温装置，所述第四出水口与所述储液池连接，使加热后的测试液输送回储液池内。
7.根据权利要求6所述的电极测试系统，其特征在于：所述恒温模块还包括一温度显示器，所述温度显示器与所述温度控制单元电连接，所述温度显示器用于显示恒温装置内测试液的温度参数；所述恒温模块还设有第三电源，所述第三电源用于向所述温度控制单元、温度显示器和循环水泵供电。
8.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：所述余氯检测水槽设有第五进水口和第五出水口，所述第五进水口与所述第三出水口连接且两者之间设有一第二蠕动水泵，所述第五出水口与所述储液池连接；所述余氯检测模块还包括第四电源用于向所述余氯控制单元、第一蠕动水泵和第二蠕动水泵供电。
9.根据权利要求1所述的电极测试系统，其特征在于：所述双氧水水箱内容纳有浓度为3％的双氧水。
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