[實(shí)用新型]一種基于微納加工工藝的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220348512.7
• 申請(qǐng)日: 2022-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN216771586U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;楊劍;車(chē)壽進(jìn);張南
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 明石創(chuàng)新（煙臺(tái)）微納傳感技術(shù)研究院有限公司;明石創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/26
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/26;G01N27/06;G01K7/18
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專(zhuān)利代理有限公司 11429
• 代理人: 馬國(guó)冉

本實(shí)用新型屬于水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于微納加工工藝的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，包括傳感器本體和芯片，所述傳感器本體內(nèi)設(shè)置有芯片，所述芯片包括PH電極、溶解氧電極、電導(dǎo)率電極和溫度電極，所述PH電極包括通用正極和PH電極負(fù)極，所述溶解氧電極包括通用正極和溶解氧負(fù)極。通過(guò)采用微納加工工藝制備，布局于硅基片上的各測(cè)試電極結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，集成程度高，制備簡(jiǎn)單，便于安裝，并且各監(jiān)測(cè)參數(shù)使用的電極材料均具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)傳感器的后期測(cè)試穩(wěn)定性有較強(qiáng)保障作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于微納加工工藝的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理的政策不斷出臺(tái)，環(huán)保、工業(yè)、漁業(yè)、污水處理等行業(yè)對(duì)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)量需求急劇增大，尤其是在pH、電導(dǎo)率、溫度、溶解氧等常規(guī)參數(shù)的測(cè)量上，需要建立國(guó)家級(jí)地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，市場(chǎng)需求極大，同時(shí)也對(duì)傳感器的技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的pH、溶解氧、電導(dǎo)率電極都采用電化學(xué)方法，溫度則采用鉑電阻方法進(jìn)行測(cè)試，這些方法制作的傳感器體積大、抗干擾性能差、壽命短，不適合大批量生產(chǎn)制造。因此，需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于微納加工工藝的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，解決了傳感器體積大、抗干擾性能差、壽命短，不適合大批量生產(chǎn)制造的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于微納加工工藝的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器，包括傳感器本體和芯片，所述傳感器本體內(nèi)設(shè)置有芯片，所述芯片包括PH電極、溶解氧電極、電導(dǎo)率電極和溫度電極，所述PH電極包括通用正極和PH電極負(fù)極，所述溶解氧電極包括通用正極和溶解氧負(fù)極。

優(yōu)選的，所述PH電極、溶解氧電極、電導(dǎo)率電極和溫度電極設(shè)置在芯片上的不同區(qū)域。使得整體集成程度高，制備簡(jiǎn)單。

優(yōu)選的，所述PH電極和溶解氧電極的正電極均為通用正極。通用正極的設(shè)計(jì)，可以減少制作成本。

優(yōu)選的，所述通用正極包括硅基層、鉑電極層和氯化銀層，所述硅基層上設(shè)置有鉑電極層，所述鉑電極層上設(shè)置有氯化銀層。通過(guò)硅基層和鉑電極層構(gòu)成電極的基本機(jī)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上加上氯化銀層即可形成通用正極。

優(yōu)選的，所述PH電極負(fù)極包括硅基層、鉑電極層、二氧化硅層和五氧化二鉭層，所述硅基層上設(shè)置有鉑電極層，所述鉑電極層上設(shè)置有二氧化硅層，所述二氧化硅層上設(shè)置有五氧化二鉭層。通過(guò)通用正極和PH電極負(fù)極的之間可以形成電位型PH電極。

優(yōu)選的，所述溶解氧負(fù)極包括硅基層、鉑電極層和聚四氟乙烯薄膜，所述硅基層上設(shè)置有鉑電極層，所述鉑電極層上設(shè)置有聚四氟乙烯薄膜。通過(guò)溶解氧負(fù)極和通用正極之間形成克拉克氧電極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型通過(guò)采用微納加工工藝制備，布局于硅基片上的各測(cè)試電極結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，集成程度高，制備簡(jiǎn)單，便于安裝，并且各監(jiān)測(cè)參數(shù)使用的電極材料均具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)傳感器的后期測(cè)試穩(wěn)定性有較強(qiáng)保障作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的圖1的芯片各個(gè)電極平面結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的通用正極結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的PH電極的負(fù)極結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的溶解氧電極的負(fù)極結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、傳感器本體；2、芯片；3、PH電極；4、溶解氧電極；5、電導(dǎo)率電極；6、溫度電極；7、通用正極；71、硅基層；72、鉑電極層；73、氯化銀層；8、PH電極負(fù)極；81、二氧化硅層；82、五氧化二鉭層；9、溶解氧負(fù)極；91、聚四氟乙烯薄膜。