[其他]PH和ORP傳感器

無效

• 申請號: 85201405
• 申請日: 1985-04-10
• 公開（公告）號: CN85201405U
• 公開（公告）日: 1986-05-14
• 發明（設計）人: 郭德豪
• 申請（專利權）人: 上海市輕工業研究所
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 上海市專利事務所
• 代理人: 楊國勝

本發明是對PH玻璃電極，ORP電極及其發訊裝置進行了改進的一種傳感器，適用于試驗室和工農業生產流程中PH和ORP的在線測量，尤其是在工業廢水處理流程中，進行在線測量更為合適。

現有的PH、ORP傳感器，有的發訊裝置復雜，安裝和維修十分不便，有的發訊裝置簡單，但所有的復合電極制造技術要求高，生產困難，這類傳感器，有的采用銀／氯化銀參比電極。氯化銀在飽和氯化鉀溶液中有一定的溶解度，在液接口飽和氯化鉀溶液和被測溶液的接界處，由于擴散稀釋作用，溶解的氯化銀會重新沉淀析出，將液接口的毛細孔堵塞。另外由于KCl對電極氯化銀溶解，使其使用壽命下降。飽和氯化鉀溶液一般是貯藏在高位容器中，通過導管向液接口補充參比電解質溶液，導管往往由于產生空氣泡氯化鉀結晶析出等原因而堵塞，造成測量電池斷路，因此這類傳感器的可靠性差。在這些傳感器中液接口常用砂芯陶瓷，木質，燒結微孔玻璃等這類多毛細孔材料制成，尤其在工業廢水中容易被污物粘附而堵塞。一般液接口對電極敏感部位無幾何對稱，在離子濃度低的水溶液體系中，電極電位會受水流方向變動的影響使測量不穩定。

本發明的任務是要提供一種改進的傳感器，使發訊裝置簡單，PH、ORP等復合電極容易制造，特別要使其結構不怕污染，工作可靠，使用壽命長，日常維護方便。

本發明的要點是通過對傳感器發訊裝置和復合電極結構的改進來實現本發明任務。采用復合電極和發訊裝置構成雙液接口的電池測量體系，外液接口設置在發現裝置上，內液接口設在復合電極上，不與被測溶液直接接觸。而在外液接口內的飽和氯化鉀溶液中幾乎無溶解的氯化銀，故不會由于產生氯化銀沉淀而堵塞液接口。其外液接口裝置設計為可調節的圓環狀或與電極敏感部位呈幾何對稱的形式，其裝置由抗腐蝕憎水、憎油、耐沾污材料如聚四氟乙烯制成。改進后的復合電極參比、指示和地電極復合而成。這樣的傳感器結構簡單容易制造，日常維修方便耐污染適應性強，工作可靠測量穩定有效地保護了復合電極，使用壽命長。

以下結合附圖對本發明作進一步具體描述：

附圖是改進后的傳感器結構圖。〔1〕是傳感器各線端的接線板；〔2〕接線盒外殼可為硬質塑料制成；〔3〕帶錐度的橡皮塞；〔4〕用來擰緊橡皮塞〔3〕的螺栓；〔18〕橡皮塞，電極引線從它中心通過，用來隔絕貯液管〔6〕內的飽和氯化鉀溶液與接線盒中電器裝置；〔19〕接線盒座子可為硬質塑料制成；〔20〕○型密封環。上述各部件構成了完全密封的接線盒。

〔6〕是上部或全部透明材料或其它任何可觀察內部液面的合適方式制成的管狀容器，用以貯藏參比電解質溶液來補充外液接口所流失的飽和氯化鉀溶液，外液接口由抗腐、耐污染材料如聚四氟乙烯做成的螺栓〔12〕和具有螺紋位于管狀容器〔6〕底部螺帽部分〔11〕，或在螺紋銜接處與螺紋垂直交叉可以刻有1條以上溝槽所構成，其液接口大小可以通過螺栓〔12〕來調節。由于聚四氟乙烯具有良好的憎水憎油性，不易被雜物沾附等特性，使得本傳感器也能適用于工業廢水中進行PH和ORP測量。

〔7〕飽和氯化鉀溶液；〔21〕添加飽和氯化鉀溶液的孔；〔10〕是復合電極玻璃外殼；〔17〕是溶液接地端，利用飽和氯化鉀溶液的離子導電作用，通過外液接口保持儀器的溶液接地；〔16〕是復合電極的參比電解液加入口，注滿電解液后，使用時用橡皮（或高分子材料）密封圈〔8〕將該孔〔16〕密封。〔9〕是銀／氯化銀外參比電極，〔13〕是銀／氯化銀內參比電極（PH）或鉑絲（ORP）；〔14〕是指示電極（PH敏感玻璃或ORP敏感頭）。由以上〔8〕、〔9〕、〔10〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕和〔16〕構成PH或ORP復合電極，這種復合電極制造加工容易，溶液接地也十分方便，安裝簡單。

復合電極內部的參比電解液和銀／氯化銀參比電極，通過微孔材料的內液接口〔15〕與外部電解質溶液以及由〔11〕、〔12〕組成的外液接口構成了雙液接口的參比電極，這樣防止了銀／氯化銀參比電極的氯化銀被不斷補充的飽和氯化鉀溶液所溶解，既延長了電極的使用壽命，又防止被測溶液中的有害雜質通過外液接口擴散進來毒化參比電極，同時在外液接口處也不會發生由于氯化銀沉淀析出而造成堵塞現象。電解質溶液的滲出速度可通過旋緊或旋松螺栓〔12〕來調節，由于電解質溶液從螺栓四周或對稱溝槽內滲出，而敏感部位指示電極〔14〕處于中心，所以它的周圍有均勻的離子強度，在被測液體流向變動的情況下，有利于電極電位的穩定。

由密封接線盒，管狀容器〔6〕及具有排氣孔〔23〕的下罩〔22〕構成了一個完整的傳感器外套，它有效地保護了復合電極及傳感器內部裝置，并使傳感器在惡劣環境下也能使用。