專利名稱：一種無膜余氯傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量水中氯類消毒劑含量的測量裝置，具體為是用于檢測水 中余氯、總氯、二氧化氯的無膜余氯傳感器。
背景技術(shù)：
目前，公知的傳感器是金電極為工作電極，銀/氯化銀為對電極。金電極和銀/氯 化銀電極浸泡在充滿電解液的電解液腔中，電解液腔通過親水多孔膜與外界接觸。待測溶 液中的有效氯成分(次氯酸、次氯酸鹽、二氧化氯或氯胺等)通過多孔親水膜擴(kuò)散進(jìn)入電解 液腔中，在金電極表面被還原形成電流。由于在金電極加有負(fù)電壓，對有效氯成分(次氯 酸、次氯酸鹽、二氧化氯或氯胺等)在金電極表面的反應(yīng)起加速作用，到達(dá)金電極表面的次 氯酸被立即還原，電解液腔內(nèi)有效氯成分(次氯酸、次氯酸鹽、二氧化氯或氯胺等)濃度近 似為零，該電流大小與有效氯成分?jǐn)U散進(jìn)入電解液腔內(nèi)的速度呈正比，在溫度一定的條件 下，該速度與溶液中有效氯成分(次氯酸、次氯酸鹽、二氧化氯或氯胺等)呈正比，實現(xiàn)對水 中余氯的測定。多孔親水膜的特性決定傳感器的測量特性，當(dāng)多孔親水膜被有機(jī)大分子或 其他污染物堵塞時，膜的通透性改變，影響測量。為了獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果必須對膜經(jīng)常進(jìn) 行清洗，維護(hù)麻煩，費用高。另外，因為該膜為多孔親水膜，膜的親水性受表面活性劑的影響 巨大，微量的表面活性劑可能使膜的通透性發(fā)生巨大改變，因此覆膜余氯傳感器在含表面 活性劑的場合不能使用。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種無膜余氯傳感器，以解決上述背景技 術(shù)中的缺點。本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種無膜余氯傳感器，包括，防水接頭，電極外殼，信號處理電路板，參比電極，工 作電極，電極座，選擇性離子隔膜環(huán)，電解液腔外殼，電解液腔，工作電極金電極為無膜結(jié) 構(gòu)，直接與待測溶液接觸，溶液中的余氯直接在金電極表面反應(yīng)，從金電極接受電子變成氯 離子，氯離子在電場力作用下，通過一個選擇性離子隔膜環(huán)向陽極動，與銀反應(yīng)形成氯化 銀，完成電流回路，實現(xiàn)對水中余氯的測量。在本實用新型中所述余氯為次氯酸或次氯酸鹽，所述陽極為銀/氯化銀。在本實用新型中，傳感器中的工作電極金電極直接與待測溶液接觸，對電極銀/ 氯化銀電極位于由電極座、電解液外殼和選擇性離子隔膜環(huán)包圍成的電解液腔內(nèi)，其中隔 膜環(huán)為厚度1-—3mm，外徑8-—12mm,內(nèi)徑為4-—8mm的圓環(huán)，腔內(nèi)的電解液為氯化鉀或其 他含氯電解質(zhì)。當(dāng)傳感器位于含氯溶液中時，溶液中的次氯酸或二氧化氯在工作電極金電 極(陰極)表面獲得電子，變成氯離子，氯離子通過選擇性離子隔膜環(huán)進(jìn)入電解液腔內(nèi)與對 電極(陽極)中的銀反應(yīng)形成氯化銀，并將電子傳遞給陽極從而在陰極和陽極之間形成電 流，該電流大小與達(dá)到金電極表面的次氯酸含量呈正比從而與待測溶液中次氯酸含量呈正
3比，在pH—定時，與溶液中待測余氯含量呈正比，從而實現(xiàn)對余氯的測量。由于氯離子在測 量過程中只是承擔(dān)轉(zhuǎn)移電荷的功能，而且其移動是在電場作用下移動，因此隔膜即使被污 染也不會影響到電荷的轉(zhuǎn)移，而且由于隔膜為固體結(jié)構(gòu)，具有較強的抗沖擊能力，可用牙刷 直接刷洗其表面。在本實用新型中所述信號處理電路板位于傳感器外殼內(nèi)，完成對信號的放大和處理。有益效果本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便，提高余氯傳感器的使用范圍，使得傳 感器能在污水環(huán)境和含表面活性劑的場合長期穩(wěn)定使用，減少維護(hù)量，降低維護(hù)費用，信號 處理電路直接封裝在傳感器中，測量信號通過4-20mA電流信號實現(xiàn)遠(yuǎn)傳，抗干擾能力強。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。參見圖1來具體說明本實用新型實施例。一種無膜余氯傳感器，包括，防水接頭1，電極外殼2，信號處理電路板3，參比電極 4，工作電極5，電極座6，選擇性離子隔膜環(huán)7，電解液腔外殼8，電解液腔9，其中防水接頭為 尼龍材料，傳感器外殼采用工程塑料注塑制成，電極座采用工程塑料注塑制成，參比電極為 銀/氯化銀采用銀絲繞制而成，工作電極為黃金，通過注塑嵌入到電極座中，選擇性離子隔 膜環(huán)采用導(dǎo)電硅橡膠制作。電解液為氯化鉀，當(dāng)傳感器工作電極5位于含氯溶液中時，溶液 中的次氯酸或二氧化氯在金電極(陰極)表面獲得電子，變成氯離子，氯離子通過選擇性離 子隔膜環(huán)7進(jìn)入電解液腔9內(nèi)與參比電極(陽極)中的銀反應(yīng)形成氯化銀，并將電子傳遞 給陽極，從而在陰極和陽極之間形成電流，該電流大小與達(dá)到金電極表面的次氯酸含量呈 正比從而與待測溶液中次氯酸含量呈正比，在pH—定時，與溶液中待測余氯含量呈正比， 從而實現(xiàn)對余氯的測量。由于氯離子在測量過程中只是承擔(dān)轉(zhuǎn)移電荷的功能，而且其移動 是在電場作用下移動，因此隔膜即使被污染也不會影響到電荷的轉(zhuǎn)移，而且由于隔膜為固 體結(jié)構(gòu)，具有較強的抗沖擊能力，其清洗十分簡單，可用牙刷直接刷洗其表面。信號處理電 路板位于傳感器外殼內(nèi)，完成對信號的放大和處理。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種無膜余氯傳感器，包括，防水接頭，電極外殼，信號處理電路板，參比電極，工作電極，電極座，選擇性離子隔膜環(huán)，電解液腔外殼，電解液腔，其特征在于，所述的防水接頭為尼龍材料，傳感器外殼采用工程塑料注塑制成，電極座采用工程塑料注塑制成，參比電極為銀/氯化銀采用銀絲繞制而成，工作電極為黃金，通過注塑嵌入到電極座中，選擇性離子隔膜環(huán)采用導(dǎo)電硅橡膠制作，所述信號處理電路板傳感器外殼內(nèi)設(shè)有對信號的放大和處理的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無膜余氯傳感器，其特征在于，在所述選擇性離子隔膜 環(huán)厚度1-—3mm，外徑8-—12mm,內(nèi)徑為4-—8mm的圓環(huán)。
專利摘要一種無膜余氯傳感器，包括，防水接頭，電極外殼，信號處理電路板，參比電極，工作電極，電極座，選擇性離子隔膜環(huán)，電解液腔外殼，電解液腔，工作電極金電極為無膜結(jié)構(gòu)，直接與待測溶液接觸，溶液中的余氯直接在金電極(陰極)表面反應(yīng)，從金電極接受電子變成氯離子，氯離子在電場力作用下，通過一個選擇性離子隔膜環(huán)向銀/氯化銀電極(陽極)移動，與銀反應(yīng)形成氯化銀，完成電流回路，實現(xiàn)對水中余氯的測量。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，清洗方便，提高余氯傳感器的使用范圍。
文檔編號G01N33/18GK201653974SQ200920241940
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者丁萍, 姚輝, 張清敏, 申雄兵, 肖劍 申請人:肖劍