[發明專利]快速激活固態電極的系統及方法

在審

• 申請號: 201810001520.2
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108387626A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 盧姣;胡人友;張富皇
• 申請（專利權）人: 重慶金山醫療器械有限公司
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 王丹

本發明提出了一種快速激活固態電極系統及方法，該系統包括磁性固態電解質電極和校準臺；所述校準臺包括校準臺基座、試管、電磁鐵以及電路板；所述電磁鐵設置于校準臺基座下方，所述試管設置于所述校準基座上，所述試管內有磁性校準液，所述磁性固態電解質電極浸泡于所述磁性校準液內,所述電路板設置于所述校準臺基座內，為所述電磁鐵提供電流。該快速激活固態電極系統結構簡單，利用電路板向電磁鐵提供電流，從而使得電磁鐵產生交變磁場，從而加速試管內磁性離子以及磁性電解質電極內的磁性離子運動，實現了磁性電解質電極的快速激活。

技術領域

本發明涉及化學傳感器領域，具體涉及一種快速激活固態電極的系統及方法。

背景技術

固態電極是一種以高分子聚合物為基體的全封閉式固態電極，因其具有較大的響應范圍、在復雜環境中可取得電信號，并且裝置簡單、堅固、耐用使得其在諸多領域中具有較大的使用價值。

當前，采用微型固態電極對人體內部胃液中pH值進行檢測，以對胃食道返流疾病加以監測。固態電極在使用前需在不同緩沖溶液中進行校準以獲得標準曲線，而后通過監測胃液中的電信號轉換為H⁺濃度信號，但校準前的固態電極需在溶液中浸泡激活以保證電極的輸出電勢穩定。目前，大多數固態電極的激活時間均較慢，有時甚至在未激活時便進行校準，會影響后期離子濃度的準確測定，大大影響固態電極的高效使用，因此，需采取措施提高固態電極的激活速度。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種快速激活固態電極的系統及方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種快速激活固態電極系統，包括磁性固態電解質電極和校準臺；所述校準臺包括校準臺基座、試管、電磁鐵以及電路板；

所述電磁鐵設置于校準臺基座下方，所述試管設置于所述校準基座上，所述試管內有磁性校準液，所述磁性固態電解質電極浸泡于所述磁性校準液內,所述電路板設置于所述校準臺基座內，為所述電磁鐵提供電流。

該快速激活固態電極系統結構簡單，利用電路板向電磁鐵提供電流，從而使得電磁鐵產生交變磁場，從而加速試管內磁性離子以及磁性電解質電極內的磁性離子運動，實現了磁性電解質電極的快速激活。

進一步的，所述電磁鐵設置于所述試管正下方，這使得磁場能更好的作用于試管內磁性離子以及磁性電解質電極內的磁性離子。

進一步的，所述磁性校準液和磁性固態電解質電極內均含有Fe₃O₄和/或Fe₂O₃，這加速了磁性電解質電極的激活。

進一步的，所述電路板包括第一整流模塊、H橋逆變器、H橋驅動電路、單片機、導電線圈、傳感器和ADC轉換模塊；

所述第一整流模塊輸入端連接市電，將市電轉換為直流電，所述第一整流模塊的輸出端連接所述H橋逆變器第一輸入端，所述H橋逆變器輸出端連接所述導電線圈驅動輸入端，所述H橋逆變器將所述直流電轉換為交流電，驅動所述導電線圈；

所述傳感器對H橋逆變器輸出電流進行檢測，其輸出端連接所述ADC轉換模塊輸入端，將所述傳感器所采集的電流信號進行模數信號轉換，所述ADC轉換模塊輸出端連接所述單片機輸入端，所述單片機輸出端連接所述H橋驅動電路輸入端，所述H橋驅動電路輸入端連接所述H橋逆變器第二輸入端。

該電路板將市電通過第一整流模塊轉化為直流電，再通過H橋逆變器，將該直流電轉化為交流電驅動導電線圈，H橋逆變的過程中，輸出電流通過傳感器進行檢測后再以ADC轉換模塊進行信號轉換，傳遞到單片機后通過H橋驅動電路對輸出波形進行調整以達到所需輸出波形，控制電流的方向以及大小。

本發明還提出了一種快速激活固態電極的方法，包括以下步驟：