CN210294147U - 基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块 - Google Patents

Abstract

一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，包括拔插模块主体、底座和可分离式检测容器；拔插模块主体上有一内置电极插座、一搅拌电机、与搅拌电机相连接的搅拌器、至少一个导电插脚以及至少一个固定插脚；其中电极插座上插入丝网印刷电极，利用导电插脚和固定插脚与底座稳定连接并进行通电测试，极大的提升了集成性和稳定性。

Description

基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块

技术领域

本实用新型涉及电化学检测领域，特别是一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块。

背景技术

电化学分析技术因其测试灵敏度高、检测限低、选择性好、仪器设备体积小、便携性强、操作简单、成本低等优点而受到各界学者关注，近年来随着无线通信、计算机、传感器技术的不断革新，以电化学为基础的检测设备以其绝对的优势被市场广泛接受。在电化学相关检测过程中电极是其核心器件，传统的电化学检测一般使用分体式固体三电极体系（玻碳电极为工作电极、银/氯化银电极为参比电极，铂电极为对电极），各电极与检测体系通常以分离的线性连接方式进行连接，检测过程中富集阶段的搅拌多通过磁力搅拌体系来实现传统检测过程存在以下缺陷：

1）为保证电化学检测的准确度和重现性，每次检测前需对传统三电极体系的玻碳电极进行充分打磨清洗，此过程需人工手动完成，对操作人员要求较高，通常需要电化学专业背景人员完成，另需检查参比电极的状态才能开始检测；

2）电极与检测体系为有线连接，容易造成电极短路或断路连接，对实际检测过程造成影响；

3）以磁石为基础的磁力搅拌过程的不稳定，可能直接导致检测结果的偏离。

基于以上部分问题，我方曾于2018年申请专利号为201820579649.7的一种基于电化学的重金属检测拔插模块、重金属检测系统的专利，能够较好的解决以上问题，但因技术水平的不断发展，我司发现丝网印刷电极相对于独立的三电极更进一步的具有高度集成化且稳定性高的效用，故我司开发了以下专利。

实用新型内容

基于以上原因，本专利提供了一种集成度高、稳定性强的基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，包括拔插模块主体、底座和可分离式检测容器；拔插模块主体上有一内置电极插座、一搅拌电机、与搅拌电机相连接的搅拌器、至少一个导电插脚以及至少一个固定插脚；其中电极插座上插入丝网印刷电极，所述电极插座上的pin接口数量与丝网印刷电极上集成的电极数量一致，且皆符合检测需求；导电插脚上设有多个导电片；电极插座上的电极接头以及搅拌电机的正负极通过拔插主体模块的内置线路与导电插脚的上的导电片分别连接；底座上设有一固定座、与导电插脚相同数量的导电插座以及与固定插脚相同数量的固定插座，固定座用于放置和固定可分离式检测容器，其中导电插座与导电插脚位置相互对应且可供导电插脚插合，固定插座与固定插脚的位置相互对应且可供固定插脚插合，导电插座内设有与导电插脚上的导电片数量相同的相互分离的弹性导电触点，导电插座和固定插座供拔插模块主体的导电插脚和固定插脚分别插入固定，当拔插模块主体通过导电插脚和固定插脚插入底座时，导电插脚上的导电片与导电插座上的弹性导电触点一一碰触，实现电路导通，同时与搅拌电机相连接的搅拌器以及丝网印刷电极的测试端同时置入可分离式检测容器内；

进一步，所述拔插模块主体上设有试剂加液口，实验过程中不用反复拔插模块就可快速添加试剂；

进一步，所述与搅拌电机相连的搅拌器其搅拌端为垂直单片桨设计；

进一步，所述导电插脚和固定插脚都只有一个，左右设置；

进一步，所述拔插模块主体由上盖和下盖扣合而成，其中下盖底部设有一电机固定槽，其形状与搅拌电机形状相一致，以此将搅拌电机固定在下盖内，所述电机固定槽中心设有穿孔，搅拌电机的转动轴通过该穿孔与搅拌器连接；

进一步，所述搅拌器的上部设有一圆形防水罩；

进一步，所述搅拌器为高耐冲击性、抗多种有机溶剂以及耐酸碱腐蚀的材料制备而成；

进一步，所述搅拌器材料为玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物其中之一；

进一步，所述固定座，侧壁设有多条防滑筋条，利于更好的固定可分离式检测容器；

进一步，所述电极插座为3pin接口电极插座，且丝网印刷电极上的电极数量亦为三个。

采用了这样的设计之后，具有以下优点：1）以集成化的丝网印刷电极片代替原有的独立三电极模块，提高了集成度；2）丝网印刷电极片其接口的稳定性强，电极插座与拔插模块结构件紧密结合，丝网印刷电极片只需经过简单的拔插即可与电极插座实现连接与拆除，提高了整体操作的便携性；3）搅拌桨由原有的交叉浆升级为单片垂直桨，且搅拌桨顶端加强了防水罩的设计，保证丝网印刷电极片稳固运行的同时，更增长了整个模块的稳定周期4）电极固定槽的设计保证了搅拌电机的稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例的组装示意图；

图2是本实用新型实施例的拆分示意图；

图3是本实用新型实施例拔插模块主体的底部结构示意图；

图4是本实用新型实施例拔插模块主体的仰视示意图；

图5是图4的C-C截面示意图；

图6是本实用新型实施的爆炸示意图；

图7是本实用新型实施例的俯视示意图；

图8是图7的A-A截面示意图；

图9是图7的B-B截面示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。

如图1-图9所示，一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，用于粮食样品的重金属检测，包括拔插模块主体1、底座2和可分离式检测容器，此处分离式检测容器为检测杯3；

如图5、图6和图9所示，拔插模块主体1上有一内置电极插座，该实施例中的电极插座为3pin接口电极插座11、一搅拌电机12，所述3pin接口电极插座11上插入一个三电极集成式丝网印刷电极4，其中3pin接口电极插座11的三个pin接口111直接与拔插模块主体1的内部固化线路连接，所述拔插模块主体1由上盖13和下盖14扣合而成，其中下盖14底部设有一电机固定槽141，其形状与搅拌电机12形状相一致，以此将搅拌电机12固定在下盖14内，该电机固定槽141与搅拌电机12完美贴合，保证测试过程搅拌电机12的稳定运行，所述电机固定槽141中心设有穿孔142，搅拌电机12的转动轴通过该穿孔142与一搅拌端为垂直单片桨设计的搅拌器5连接，由图9所示，搅拌器5的下方设有一单片的横向垂直设置的搅拌片51，即为垂直单片桨设计，经由搅拌电机12带动搅拌器5搅动，所述搅拌器5的上部设有一圆形防水罩52，可避免测试过程中溶液飞溅造成搅拌电机12与搅拌器5衔接处的腐蚀锈化，大幅度增长了搅拌电机12的使用周期；所述搅拌器5为聚丙烯材料所制，因聚丙烯材料的耐冲击性、抗多种有机溶剂以及耐酸碱腐蚀的性能皆佳，尤其适用于该场合；所述三电极集成式丝网印刷电极4其工作面正对着搅拌片51，有利于提升检测效率。上盖13和下盖14对应位置设有试剂加液口15，用以在试验过程中添加需要的试剂，从而避免反复拔插。

如图2所示，拔插模块主体1上左右分别设有一个导电插脚6以及一个固定插脚7，导电插脚6上固定有五个相互分离的导电片61，三个pin接口111和搅拌电机12的正负极通过拔插模块主体1的内部固化线路与导电插脚6的上的五个导电片61分别连接；底座2上设有固定座21、一个导电插座22以及一个固定插座23，固定座21的侧壁设有多条防滑筋条211，利于更好的放置和固定相应大小的检测杯3，其中导电插座22与导电插脚6位置相互对应且可供导电插脚6插合，固定插座23与固定插脚7的位置相互对应且可供固定插脚7插合，导电插座22内设有五个相互分离的弹性导电触点221，导电插座22和固定插座23供拔插模块主体1的导电插脚6和固定插脚7分别插入固定，当拔插模块主体1通过导电插脚6和固定插脚7插入底座2时，导电插脚6上的导电片61与导电插座22上的弹性导电触点221一一碰触，实现电路导通，与电机相连接的搅拌器5以及三电极集成式丝网印刷电极4的测试端同时置入检测杯3内。

启动检测时，搅拌电机12带动搅拌器5平缓搅动，同时三电极集成式丝网印刷电极4的测试端检测采集相关信号通过3pin接口电极插座11传输到后台的检测平台进行检测的运算，得到检测数据。

平常不使用时，只需拔下三电极集成式丝网印刷电极4收纳别处，例如配件箱中；需要使用时，直接将三电极集成式丝网印刷电极4插入3pin接口电极插座11内。

基于丝网印刷电极的拔插模块的引入提升了我司现有便携试电化学测试系统的整体操作便捷性与性能稳定性，该发明针对进行了高度集成化设计，以丝网印刷电极取代独立的三电极的应用，固定化的电极片连接口，以搅拌电机加搅拌桨的机械搅拌形式代替传统的磁力搅拌过程，固定化的搅拌电机与搅拌桨，集成化的应用于便携式检测仪的电化学检测拔插模块，便与实现稳定的测试过程。本发明中的重金属检测系统设计了合理的电化学检测拔插模块，避免了因线路问题造成的损坏，减少了因线路问题引起的误差。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，包括拔插模块主体、底座和可分离式检测容器，其特征在于：拔插模块主体上有一内置电极插座、一搅拌电机、与搅拌电机相连接的搅拌器、至少一个导电插脚以及至少一个固定插脚；其中电极插座上插入丝网印刷电极，所述电极插座上的pin接口数量与丝网印刷电极上集成的电极数量一致，且皆符合检测需求；导电插脚上设有多个导电片；电极插座上的电极接头以及搅拌电机的正负极通过拔插主体模块的内置线路与导电插脚的上的导电片分别连接；底座上设有一固定座、与导电插脚相同数量的导电插座以及与固定插脚相同数量的固定插座，固定座用于放置和固定可分离式检测容器，其中导电插座与导电插脚位置相互对应且可供导电插脚插合，固定插座与固定插脚的位置相互对应且可供固定插脚插合，导电插座内设有与导电插脚上的导电片数量相同的相互分离的弹性导电触点，导电插座和固定插座供拔插模块主体的导电插脚和固定插脚分别插入固定，当拔插模块主体通过导电插脚和固定插脚插入底座时，导电插脚上的导电片与导电插座上的弹性导电触点一一碰触，实现电路导通，同时与搅拌电机相连接的搅拌器以及丝网印刷电极的测试端同时置入可分离式检测容器内。

2.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：拔插模块主体上设有试剂加液口，实验过程中不用反复拔插模块就可快速添加试剂。

3.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：与搅拌电机相连的搅拌器其搅拌端为垂直单片桨设计。

4.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：导电插脚和固定插脚都只有一个，左右设置。

5.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述拔插模块主体由上盖和下盖扣合而成，其中下盖底部设有一电机固定槽，其形状与搅拌电机形状相一致，以此将搅拌电机固定在下盖内，所述电机固定槽中心设有穿孔，搅拌电机的转动轴通过该穿孔与搅拌器连接。

6.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述搅拌器的上部设有一圆形防水罩。

7.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述搅拌器为高耐冲击性、抗多种有机溶剂以及耐酸碱腐蚀的材料制备而成。

8.如权利要求7所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述搅拌器其材料为玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物其中之一。

9.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述固定座，侧壁设有多条防滑筋条，利于更好的固定可分离式检测容器。

10.如权利要求1所述的一种基于丝网印刷电极的电化学拔插测试模块，其特征在于：所述电极插座为3pin接口电极插座，且丝网印刷电极上的电极数量亦为三个。

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