[發明專利]傳感器系統和用于感測氯濃度的方法

有效

• 申請號: 201580060195.1
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN107074594B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 小R·B·霍伊思;P·H·基拉維;M·P·克力莫;L·J·卡德里克
• 申請（專利權）人: 藝康美國股份有限公司
• 主分類號: G01N27/49
• 分類號: G01N27/49
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 姜雪梅

本發明公開了一種用于測量水中的氯濃度的傳感器系統。傳感器系統可具有歧管，所述歧管包括一條或多條流動通道，以用于接收流體流。傳感器系統可具有用于測量氯濃度的探針，所述探針與歧管的所述一條或多條流動通道中的流動通道流體連通。探針可具有探針本體，所述探針本體定向成將流入的流體從所述歧管的一條或多條流動通道引向探針本體的端部。探針在探針本體的外表面上可具有多條凹槽。凹槽可成形和定向成將流體從位于電極近側的端部朝向歧管的一條或多條流動通道引回。

相關申請的交叉引用

本申請要求在2014年11月5日提交的申請號為14/533,343的美國專利申請的優先權，其全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開整體涉及用于測量流體中某些物質的濃度的系統和方法。更加特別地，本公開涉及用于測量氯濃度的系統和方法。

背景技術

用于在流體(例如，諸如池水、溫泉、水上公園等的娛樂休閑用水體)中投加某些物質(例如，氯)的分配系統通常需要感測物質的濃度。一種用于這類應用的傳感器是氧化還原電位(ORP)傳感器，其用于監測娛樂休閑用水體中的氯的水平。ORP傳感器測量物質用作氧化劑或者還原劑的能力。氯是一種氧化劑，并且因此可由ORP傳感器間接測量氯在流體中的存在性。ORP傳感器由于其成本較低而得以廣泛使用。然而，ORP傳感器可以具有若干劣勢。例如，ORP傳感器可能針對處于通常應用在娛樂休閑用水體中的氯濃度范圍(例如，1ppm至10ppm)內的氯濃度具有非線性信號響應。再者，ORP傳感器的高水平的阻抗特性可導致產生泄露電流錯誤和雜散電噪音拾取，從而降低了測量的準確性。而且，ORP傳感器通常不能直接感測氯濃度而是感測氧化還原電位，所述氧化還原電位繼而受pH值、溫度和在流體中存在其它化學物質影響。結果，ORP傳感器可能需要校正程序，以測量ORP傳感器對給定水體中的氯濃度的響應。因此必須根據在使用了ORP傳感器的每種水體中普遍存在的物理條件(例如，pH值、溫度等)“手工調整”ORP傳感器。這種校正程序可因水體中的條件變化而隨著時間變得不可靠，并且可能增加設備成本和維護成本。

用于測量流體中的某些物質(例如，氯)的濃度的另一種傳感器是電流型傳感器。這種電流型傳感器可基于在一對電極之間流動的電流(或者電流變化)測量離子的濃度。與ORP傳感器不同，電流型傳感器可具有針對氯濃度和低電阻抗的線性信號響應。結果，在電流型傳感器中不存在顯著電噪音干擾，從而使得所述電流型傳感器較之ORP傳感器的測量準確性更高。由于傳感器響應對于不同傳感器都是可預測的從而不需要高成本校正程序，因此這種傳感器的構造簡單并且成本較低。

發明內容

本發明的特定實施例包括用于測量水中的氯濃度的傳感器系統。該傳感器系統可具有歧管，所述歧管包括一條或多條流動通道，以用于接收流體流。傳感器系統可包括與歧管的一條或多條流動通道流體連通的傳感器，以測量流經歧管的所述一條或多條流動通道的流體的一種或多種流體性質。該傳感器系統可包括用于測量氯濃度的探針。這種探針可定位成與歧管的一條或多條流動通道中的流動通道流體連通。該探針可具有用于容納多個電極的探針本體。電極可響應于存在于流體中的氯濃度而產生電流。該探針本體可定向成將流入的流體從歧管的一條或多條流動通道引向位于電極近側的端部。

在一些實施例中，探針本體可具有中空部分，所述中空部分與歧管的流動通道流體連通。在一些情況中，噴嘴可與探針本體的中空部分流體連通。噴嘴可與探針本體的中空部分同軸，從而限定了位于噴嘴和探針本體之間的環形空間以及限定了歧管的流動通道。噴嘴可從中空部分接收流體。噴嘴可成形為將流體從中空部分引向第二端部。在一些實施例中，探針可具有限定在探針本體的外表面上的多條凹槽。凹槽可成形和定向成將流體從位于電極近側的端部朝向歧管的一條或多條流動通道引回。

附圖說明

以下附圖示出了本發明的特定實施例并且因此不限制本發明的范圍。附圖不必按照比例繪制(除非有如此規定)，并且旨在與以下詳細描述的解釋相結合地使用。在下文，結合附圖描述本發明的實施例，其中，相同的附圖標記表示相同的元件。