[發明專利]一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110297044.5
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113063988B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 劉洋;宋成君;劉志遠;劉璽;咸婉婷;傅巍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十九研究所
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江聯合專利商標代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器及其制備方法，涉及海洋測量儀器領域，尤其涉及海水電導率傳感器。本發明是為了解決傳統電極式電導率傳感器進行大小量程切換時，需要更換電導池探頭，還會使得傳感器信號輸出穩定性差的問題。本發明電導率傳感器芯體中位于中間的電極板兩側均設有電極組、且兩側的電極組鏡像對稱設置，位于兩側的電極板單側設有電極組，位于兩側的電極板上的電極組與位于中間的電極板上的電極組相互正對，電極組包括電流電極和電壓電極。兩個電導池的四個電極板減少到三個電極板，中間電極板是兩個電導池共用，使得傳感器整體體積縮小到原來的一半。

技術領域

本發明屬于海洋測量儀器領域，尤其涉及海水電導率傳感器。

背景技術

海水鹽度參數不僅可用于海水的流動、循環、以及氣候變化過程的監測，還在研究氣候問題以及監測海洋生態環境等方面有著重大的意義。海水鹽度測量通過海水電導率測量來實現，利用電導率傳感器測量海水鹽度，具有精確度高、速度快以及便于現場測量的優點，測量海水電導率已成為海水鹽度測量的重要手段。因此，現場測量海水電導率的傳感器成為重要的海洋測量儀器。

現場測量海水電導率的傳感器主要分為感應式和電極式，分別具有相應的使用范圍和特點。電極式電導率傳感器中，電導池為重要的測量元件，多采用封閉式或半封閉式結構形式。現有的電極式電導率傳感器電導池結構一般分為流通管路式和對稱電極式兩種。流通管路式的電極分布在密閉的導流管中所以電導池常數不能改變，并且電導池尺寸較大不易加工；對稱電極式的電導池由多組對稱極板組成，每個極板上可以布置多組電極，電導池常數與極板間距離正相關，距離一旦確定電導池常數不能改變。

如圖1所示，四電極式電導率傳感器呈板狀。電導率傳感器的電導池由兩組圓環電極組成，兩組電極在電極板上平行對稱排布，圓環電極由鉑膜電極構成，每個電極對應的電極板內埋設鉑金絲引線，引線從電極板上的引出端引出。

上述傳統電極式電導率傳感器的電導池只有一個，當進行大量程快響應測量與小量程高精度測量的切換時，需要更換不同電極常數的電導池探頭，對傳感器的信號輸出穩定性造成影響，同時也帶來了更換上的不便捷。

發明內容

本發明是為了解決傳統電極式電導率傳感器進行大小量程切換時，需要更換電導池探頭，還會使得傳感器信號輸出穩定性差的問題，現提供一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器及其制備方法。

一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器，包括電導率傳感器芯體和殼體，電導率傳感器芯體嵌入在殼體中，

電導率傳感器芯體包括相互平行且層疊設置的三個電極板，位于中間的電極板兩側均設有電極組、且兩側的電極組鏡像對稱設置，位于兩側的電極板單側設有電極組，位于兩側的電極板上的電極組與位于中間的電極板上的電極組相互正對，電極組包括電流電極和電壓電極。

進一步的，上述位于中間的電極板與位于外側的兩個電極板之間的距離比值為2至4。

進一步的，上述電流電極為環形，電壓電極為圓形，電壓電極位于電流電極環內、且二者同心。

進一步的，上述一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器還包括信號轉換電路，信號轉換電路位于殼體內部，信號轉換電路的信號輸入端與電流電極和電壓電極的信號輸出端相連，信號轉換電路的信號輸出端與外部信號采集裝置的信號輸入端相連。

進一步的，上述位于中間的電極板兩側均設有引出端，位于兩側的電極板單側設有引出端。

進一步的，上述電導率傳感器芯體通過密封膠圈與殼體密封連接，電導率傳感器芯體與殼體還灌注有彈性密封脂。

進一步的，上述電極板為陶瓷流延片。

進一步的，上述電流電極和電壓電極均為鉑膜電極。

一種共用中間電極板的雙池電導率傳感器的制備方法，包括以下步驟：