[發明專利]一種鈣鈦礦電極水質檢測筆及制備鈣鈦礦電極的方法

有效

• 申請號: 201810063579.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108226246B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 于軍勝;趙聃;邵炳堯;高瞻
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;H02J7/35
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊;劉東

本發明公開了一種鈣鈦礦電極水質檢測筆及制備鈣鈦礦電極的方法，屬于水質酸堿度檢測技術領域，采用記憶高分子材料交聯鈣鈦礦材料制備而成的鈣鈦礦電極制作出的水質檢測筆，包括保護外殼，保護外殼上設置有保護按鈕，保護按鈕上設置有開關、鈣鈦礦電極和標準電極，所述鈣鈦礦電極和標準電極連接設置在保護外殼內的電壓控制器、顯示模塊和供電模塊，本發明通過鈣鈦礦電極和標準電極測量液體，根據液體的酸堿度改變兩電極之間的電壓，再根據電壓控制器測得的電壓差信號改變指示燈的顏色，從而指示水質的酸堿度，解決了現有水質測量工具重復利用性不高，以及現有水質檢測筆體積大、結構復雜、不能便捷直觀地顯示出檢測結果的問題。

技術領域

本發明涉及水質酸堿度檢測技術領域，特別涉及一種鈣鈦礦電極的制備方法和基于該電極的水質檢測筆。

背景技術

水是生命之源，人類在生活和日常生產活動中都離不開水，生活飲用水水質的優劣也與人類健康問題息息相關。隨著社會經濟發展、科技進步與人民生活水平的提高，人們對生活飲用水的水質要求也不斷提高，其中酸堿度(pH)指標是水質檢測的重要參數之一，可以方便評價水質優劣。

水質檢測筆是一種可重復利用以及便于攜帶的水質測量工具，用于檢測水中的部分數據，以此來判斷水質問題，水質檢測筆普遍用于水處理行業、野外工作、居家旅行等。但目前常用的水質測量筆結構都較為復雜，體積大、制作成本高，不能便捷直觀地顯示出檢測結果。

且現有的水質測量工具中最核心的部件是玻璃電極，這種電極是由對氫離子活度有電勢響應的玻璃薄膜制成的，這種玻璃電極在使用前需要進行還原處理，即浸在純水中浸泡一定時間，使表面形成薄層溶脹層，之后再放入待測溶液中進行pH值檢測，這一步驟限制了玻璃電極在水質監測筆中的重復使用性，且玻璃電極結構較復雜，無法滿足檢測設備的小型化處理。

鈣鈦礦材料具有優異的電學特性，可廣泛應用于太陽能電池、探測器和發光二極管等應用中。而形狀記憶高分子材料是具有一定初始形狀的材料，經過形變成另一種形狀后，通過外界條件刺激又可恢復其初始形狀的高分子材料，尤其是對酸堿度有響應的形變高分子材料。

因此，本發明將鈣鈦礦材料和形變高分子材料結合，制備出性能更為優良，使用更方便的鈣鈦礦電極。

發明內容

本發明的目的在于：一種鈣鈦礦電極水質檢測筆及制備鈣鈦礦電極的方法，解決了現有水質測量工具中采用的玻璃電極，每次使用都需要還原處理，導致重復利用性不高，以及現有水質檢測筆體積大、結構復雜、不能便捷直觀地顯示出檢測結果的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種鈣鈦礦電極水質檢測筆，包括保護外殼，保護外殼上設置有保護按鈕，所述保護按鈕上設置有開關、鈣鈦礦電極和標準電極，所述保護外殼上設置有用于鈣鈦礦電極和標準電極出入的孔，通過按壓保護按鈕使開關與供電模塊連接或斷開，并使鈣鈦礦電極和標準電極通過孔伸出或收縮于保護外殼內；所述鈣鈦礦電極和標準電極還連接有設置在保護外殼內的用于檢測鈣鈦礦電極和標準電極之間電壓變化的電壓控制器、與電壓控制器連接的顯示模塊和為電路供電的供電模塊。

進一步地，所述供電模塊包括太陽能電池板和蓄電池，所述太陽能電池板用于吸收光能并將其轉化為電能后，輸出直流電存儲于蓄電池中。

進一步地，所述顯示模塊為指示燈，用于根據電壓控制器加載的不同的電壓發出不同顏色的光，從而指示水質的酸堿度。

進一步地，所述保護按鈕為T字型，下方設置有彈簧，使保護按鈕自動歸位。

進一步地，所述保護按鈕上還設置有連接塊，所述連接塊為倒T字型，開關設置在豎軸上，鈣鈦礦電極和標準電極固定在橫軸上，鈣鈦礦電極和標準電極的接線口均設置在豎軸上。