[其他]電極表面的連續自清洗裝置

無效

• 申請號: 85204611
• 申請日: 1985-11-01
• 公開（公告）號: CN85204611U
• 公開（公告）日: 1986-07-23
• 發明（設計）人: 王彬;吳源陶;施國治
• 申請（專利權）人: 核工業部北京第五研究所
• 主分類號: G01N27/38
• 分類號: G01N27/38
• 代理公司: 核工業部專利法律事務所
• 代理人: 鞠永善

本發明涉及電化學測量電極表面的連續自清洗裝置。

在工藝流程PH值的在線測量中，經常以金屬電極，例如銻電極，代替玻璃電極，作為PH敏感元件。金屬電極的優點是：機械強度高、易成型加工、內阻低、可耐較高溫度、不受鈉離子和氟離子的干擾等。其主要缺點是，電極表面生成的鈍化膜，會導致電極電位的飄移和測量誤差。

為了提高金屬電極測量PH的靈敏度和準確性，需要連續清除電極表面的鈍化膜。現在，國內外廣泛采用的方法是，以低轉速伺服電機帶動刮片，連續刮除電極鈍化膜。但是，這樣的刮除方法有很多弊病。第一，伺服電機的電磁場會對電極信號產生干擾；第二，PH傳感器的設計比較復雜，既要考慮密封和耐壓，又要做到旋轉靈活、可靠，在一般情況下，兩者難以兼顧；第三，在工藝流程中經常遇到的潮濕、高溫環境下，電機很易損毀，難以保證測量持續可靠地進行。日本特許公開昭54－148592曾提出采用浮子式裝置，連續更新玻璃電極或其他離子選擇電極的表面。即在比重很輕的材料上安置刮片材料，借助液流的推動，清洗電極表面。然而，這種裝置僅限于采用輕質浮子材料，結構也較為復雜。

本發明的目的，是要提供一種裝有葉輪的金屬電極自清洗裝置，用來及時清洗電極表面的鈍化膜，以保證工藝流程中PH在線測量的準確性和靈敏度。

本發明的目的是這樣來實現的：在葉輪裝置上，安裝刮片材料。依靠工藝流程中液流的推力，旋轉葉輪，從而使刮片連續清洗電極表面。

以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。

附圖1，是本發明的組裝結構及各部件分立結構示意圖。其中［1］是PH傳感器主體，［2］是環形金屬電極，［3］是帶有清洗刮片的葉輪組件，［4］是固定用小軸，圖1中箭頭所指的方向是液流方向。

附圖2是葉輪組件［3］及其部件的分立結構示意圖。圖中，［3a］為葉輪架，［3b］為刮片座，［3c］為刮片，［3d］為內檔圈，［3b1］為燕尾槽，［3b2］為刮片座端面，［3a1］為葉輪架的本體，［3a2］為葉片。

在有液體流動的工藝流程中，液流驅動葉輪組件［3］作圓周運動。同時，借助液流的推力，刮片［3c］的刀口緊貼在金屬電極［2］的端部。在葉輪組件［3］的帶動下，刮片［3c］連續清洗金屬電極［2］端面的鈍化膜。

葉輪架［3a］的本體［3a1］和葉片［3a2］是整體加工的，葉輪架［3a］的材料可選用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、尼龍等各種工程塑料或碳纖維材料。葉輪架［3a］上的葉片［3a2］與本體［3a1］之間的夾角可以在5°至85°之間選擇。

本發明中刮片座［3b］的材料應與葉輪架［3a］的材料相同。圖2中的燕尾槽［3b1］的數量可以在2至6個之間選擇。燕尾槽［3b1］的尺寸應和刮片［3c］的尺寸相適配，并應使刮片［3c］自身高度的二分之一至三分之一突出于刮片座端面［3b2］。

本發明中刮片［3c］的材料選用刀型油石，其成分可以是燒結剛玉或碳化硅。刮片刀口的寬度應大于圖1中金屬電極［2］的圓環寬度。

本發明中內檔圈［3d］的材料，應與刮片座［3b］的材料相同。內檔圈［3d］的螺紋方向與葉輪組件［3］的螺旋方向一致。這樣，在葉輪組件［3］受液流沖擊時，保證該螺紋不致松動，刮片［3c］也就不致脫落。

上述的葉輪組件［3］，通過圖1中的小軸［4］，安裝在金屬電極［2］一端。小軸［4］上的螺紋方向應與葉輪組件［3］的旋轉方向一致，以保證在葉輪組件［3］旋轉時，螺紋不致松動。

為連續測量工藝流程中的PH值，金屬電極［2］應與適當的參比電極相配合，以構成完整的測量電池。

本發明所描述的金屬電極清洗結構，除了適用于清洗銻電極外，也適用于清洗鉍電極、鎢電極、鉬電極、銥電極等，對于非金屬電極，例如平板玻璃電極、玻璃炭電極等，在選用適當的刮片材料后，也可適用。

本發明所描述的金屬電極清洗結構，也并不僅限于用作PH測量。實際上，在以鉑電極作為敏感電極后，即可用于測量體系的氧化還原電位值。在以金電極、玻璃炭等電極作為敏感電極后，若與恒電位儀配合，可用作連續的固體極譜測量。

本發明所描述的結構簡單可行，便于安裝和密封。由于未采用傳統的電機傳動方式，因而降低了成本，并排除了電機電磁場對電極信號的干擾。本發明的結構與浮子式清洗裝置相比，具有選材方便、結構簡單、便于加工和維護等優點。

作為本發明應用的具體實例之一，是將帶有本發明所描述的結構的PH傳感器安裝在氯堿工業的食鹽水管道中，以連續測量和控制食鹽水的PH值。

作為本發明應用的另一實例，是將帶有本發明所描述的電極結構與高溫固態參比電極配合，測量制藥或味精工業中發酵過程的PH值。PH傳感器安裝在發酵罐的側壁，首先要經受125℃至145℃的高溫蒸汽。隨后引入發酵罐中的發酵液，在攪拌漿的作用下，按一定方向旋動，從而驅動葉輪組件的連續運轉。