該發(fā)明涉及pH計裝置領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗的具有自潔功能的pH計。

背景技術(shù)：

一般來講，對于海水水質(zhì)的監(jiān)測需要包含眾多指標(biāo)，例如溶解氧、鹽度、溫度和pH值等，其中pH值是非常重要的指標(biāo)之一?，F(xiàn)有的pH計都有一個共同的瓶頸問題，即每次使用后都需要清洗以保證測量的準(zhǔn)確性。對于需要對水質(zhì)進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)測并且維護成本較高的場合，這種pH計就不再實用。

例如在海洋環(huán)境下，利用包含pH計的集成傳感器裝置組網(wǎng)對一定面積的海域進(jìn)行實時監(jiān)測，所以需要pH計可以長期連續(xù)工作，因為在這種場合下對其進(jìn)行日常維護是不現(xiàn)實的，所以pH計的自潔裝置就尤為重要。另外，在海洋環(huán)境下自動采集海水參數(shù)的無線集成傳感器裝置攜帶的電池電量是有限的，自潔裝置應(yīng)當(dāng)做到低功耗工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種適用于海水水質(zhì)長期連續(xù)監(jiān)測的pH計。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低功耗的帶有自潔裝置的pH計，包括pH計主體(1)、與其相連的電極球泡(3)和主控芯片，其特征在于，在pH計主體(1)連接有電極球泡(3)的一端設(shè)置有超聲波輻射平板(4)和超聲波模塊(2)，超聲波輻射平板(4)位于電極球泡周圍，用于使得超聲波模塊(2)生成的超聲波在電極球泡(3)表面附近形成震蕩，pH計主體(1)采集的pH數(shù)據(jù)被送入主控芯片；所述的pH計還包括計時器，計時器從零開始計時，當(dāng)達(dá)到事先設(shè)定的時限后，所述主控芯片開始驗證當(dāng)前采集的pH數(shù)據(jù)與前一次采集的pH數(shù)據(jù)有無變化，如果沒有變化，則啟動超聲波清洗過程，否則不啟動超聲波清洗過程。

本發(fā)明在盡量保持低功耗運行的同時，還解決了pH傳感器表面的自清潔問題，可以實現(xiàn)傳感器對海洋水質(zhì)的長期連續(xù)監(jiān)測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所提出的自清潔pH計的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是pH計的局部放大示意圖；

圖3是低功耗的帶有自潔裝置的pH計的工作流程圖。

1pH計主體；2超聲波模塊；3pH計電極球泡；4超聲波輻射平板

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為pH計的結(jié)構(gòu)示意圖，pH計包括pH計主體1、超聲波模塊2、pH計電極球泡3和超聲波輻射平板4。pH計主體1內(nèi)部為含飽和AgCl的3mol/Lkcl緩沖溶液，pH值為7。正常情況下，待測溶液中的H離子可以通過pH計電極球泡3進(jìn)入到pH計主體1內(nèi)部，pH計主體1內(nèi)部的電極會檢測到電位變化，從而得出待測溶液的pH值。當(dāng)pH計電極球泡3表面被待測溶液中的生物或固體污染物污染時，H離子通道會被堵塞，pH計便檢測不到電位變化，即無法正確檢測待測溶液的pH值，在本例中待測溶液為海水。

本發(fā)明在pH計主體1靠近電極球泡3的位置固定有超聲波模塊2。超聲波模塊2包括超聲波發(fā)生器和超聲波換能器。超聲波發(fā)生器包括振蕩器、電源、放大器和匹配器。超聲波發(fā)生器用來產(chǎn)生超聲頻電能，在超聲波發(fā)生器中，振蕩器產(chǎn)生一定頻率的信號，放大器將其放大到一定功率輸出，通過匹配器進(jìn)行阻抗匹配并通過功放輸出。本發(fā)明采用的輻射天線為平板天線，由兩個相對的平板構(gòu)成，稱之為輻射平板4。

如圖2所示，所述超聲波模塊2通過產(chǎn)生超聲波信號，并通過超聲波輻射平板4的發(fā)射，對pH計電極球泡3表面附近的溶液進(jìn)行震蕩，使其球泡3表面的污染物脫離，釋放H離子通道，使pH計恢復(fù)靈敏。

圖3為低功耗的帶有自潔裝置的pH計的工作流程圖。初始狀態(tài)下，計時器從零開始計時，當(dāng)達(dá)到事先設(shè)定的時限后，所述主控芯片開始驗證當(dāng)前采集的pH數(shù)據(jù)與上一次采集的pH數(shù)據(jù)。如果沒有變化，則開始超聲波清洗過程，清洗完成后計時器歸零，再開始新的計時周期；如果pH值在上一個計時周期有變化，則計時器歸零，再開始新的計時周期。所述設(shè)定的時限為12小時。