本發(fā)明涉及一種測量固體表面的鹽分含量的傳感器。

背景技術(shù)：

可溶鹽在壁畫表面引起各種表現(xiàn)形式的病害而造成壁畫的損毀。測定壁畫表面鹽分含量，對(duì)于壁畫的鹽害預(yù)防、脫鹽效果評(píng)估、防止二次鹽害發(fā)生都具重要意義。而壁畫本身具有的價(jià)值要求壁畫表面鹽分檢測方法對(duì)壁畫無損。

然而，現(xiàn)有的壁畫表面鹽分檢測技術(shù)均需對(duì)壁畫進(jìn)行微巖心取樣后才能檢測。取樣得到的樣本經(jīng)過浸泡過濾等處理后，使用滴定分析法，可測得樣本溶液中的離子濃度，從而確定壁畫樣本中的鹽分含量。此法需要取樣，測定過程復(fù)雜，易受人為操作影響。

光源是X射線的常用分析方法有X射線衍射，X射線熒光，能量色散X熒光，光電子能譜等方法。雖然可以得到樣本的化學(xué)組成，甚至是樣本中元素的價(jià)態(tài)，但是這些方法對(duì)專業(yè)設(shè)備和操作人員要求較高，經(jīng)濟(jì)成本高。

使用其他光源的光學(xué)分析方法包括紅外吸收光譜和拉曼散射光譜，可以測定樣本內(nèi)的化學(xué)鍵，同樣經(jīng)濟(jì)成本較高。

此外，電學(xué)分析方法有高效毛細(xì)管電泳和離子色譜法，盡管可以檢出樣本中的成分，取樣操作都必不可少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固體表面鹽分含量測定傳感器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明固體表面鹽分含量測定傳感器包括吸水試紙、異方性導(dǎo)電膠膜、電導(dǎo)池和絕緣疏水隔離裝置，所述吸水試紙通過異方性導(dǎo)電膠膜粘結(jié)于電導(dǎo)池的電極上，所述異方性導(dǎo)電膠膜在垂直于吸水試紙的方向上電氣導(dǎo)通、在平行于吸水試紙的方向上絕緣，所述電導(dǎo)池的電極與外部電導(dǎo)率測量裝置電氣連接，所述絕緣疏水隔離裝置用于防止吸水試紙中的液體擴(kuò)散至外部電導(dǎo)率測量裝置。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述絕緣疏水隔離裝置設(shè)置于所述電導(dǎo)池的基板上。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述吸水試紙覆蓋所述電導(dǎo)池的電極。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述電極通過導(dǎo)線與外部電導(dǎo)率測量裝置連接。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述電導(dǎo)池的每個(gè)電極通過一根所述導(dǎo)線與外部電導(dǎo)率測量裝置的一個(gè)金手指連接。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述電導(dǎo)池的電極為兩個(gè)形狀相同的圓環(huán)形電極，其中一個(gè)為外環(huán)電極，另一個(gè)為內(nèi)環(huán)電極，內(nèi)環(huán)電極置于外環(huán)電極內(nèi)，且外環(huán)電極與內(nèi)環(huán)電極的圓心重合，外環(huán)電極與內(nèi)環(huán)電極的圓環(huán)面積相等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明傳感器能夠在不破壞待測樣本的前提下，將吸水試紙與待測固體表面接觸，潤濕的吸水試紙溶解固體表面鹽分，在試紙內(nèi)部形成導(dǎo)電離子，根據(jù)電導(dǎo)率值可表征導(dǎo)電物質(zhì)的量，通過測定吸水試紙的電導(dǎo)率得到待測固定表面的鹽分含量?？梢?，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)需要對(duì)待測樣本進(jìn)行取樣檢測（如對(duì)壁畫進(jìn)行微巖心取樣后才能檢測）的缺陷，本發(fā)明傳感器不必另行取樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測樣本的固定表面的鹽分含量的直接檢測。

附圖說明

圖1是固體表面鹽分含量測定傳感器與外部電導(dǎo)率測量裝置的連接示意圖；

圖2是圖1的仰視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明固體表面鹽分含量測定傳感器包括吸水試紙1、異方性導(dǎo)電膠膜（ACF）2、電導(dǎo)池3和絕緣疏水隔離裝置4。吸水試紙1通過異方性導(dǎo)電膠膜2粘結(jié)于電導(dǎo)池3的電極上。異方性導(dǎo)電膠膜2在垂直于吸水試紙1的方向上電氣導(dǎo)通、在平行于吸水試紙1的方向上絕緣。電導(dǎo)池3的電極與外部電導(dǎo)率測量裝置電氣連接，使得外部電導(dǎo)率測量裝置能夠通過電導(dǎo)池3測量電導(dǎo)率。絕緣疏水隔離裝置4用于防止吸水試紙1中的液體擴(kuò)散至外部電導(dǎo)率測量裝置。為使本發(fā)明傳感器的結(jié)構(gòu)緊湊，可將絕緣疏水隔離裝置設(shè)于電導(dǎo)池3的基板上。絕緣疏水隔離裝置4可由絕緣疏水膠黏劑固化后形成，用以防止吸水試紙1中的液體擴(kuò)散流入外部電導(dǎo)率測量裝置的電路。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，電導(dǎo)池3包括導(dǎo)線和用于測量電導(dǎo)率的電極，吸水試紙1覆蓋所述電導(dǎo)池的電極，電極通過導(dǎo)線與外部電導(dǎo)率測量裝置連接。每個(gè)電極可通過一根導(dǎo)線與外部電導(dǎo)率測量裝置的一個(gè)金手指連接，不具有連接關(guān)系的導(dǎo)線、電極、金手指之間應(yīng)避免電氣連接而導(dǎo)致短路。若電導(dǎo)池3的基板由柔性材料制成而成為柔性電路板（FPC），則本發(fā)明傳感器可用于測量待測表面為曲面的鹽分含量。優(yōu)選地，電導(dǎo)池3的基板可由雙面柔性覆銅板制成。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，如圖1和圖2所示，電導(dǎo)池3的電極為兩個(gè)形狀相同的圓環(huán)形電極，其中一個(gè)為外環(huán)電極5，另一個(gè)為內(nèi)環(huán)電極6，外環(huán)電極5和內(nèi)環(huán)電極6印刷在電導(dǎo)池3的基板上，處于同一平面上，內(nèi)環(huán)電極6置于外環(huán)電極5內(nèi)，且外環(huán)電極5與內(nèi)環(huán)電極6的圓心重合，外環(huán)電極5與內(nèi)環(huán)電極6的圓環(huán)面積相等。吸水試紙1通過異方性導(dǎo)電膠膜2加壓加熱后粘結(jié)于外環(huán)電極5和內(nèi)環(huán)電極6上。吸水試紙1的邊長大于外環(huán)電極5的外直徑，吸水試紙1完全覆蓋外環(huán)電極5和內(nèi)環(huán)電極6。圓環(huán)面積相等的兩個(gè)圓環(huán)電極5、6可將電極極化效應(yīng)降低，從而提高測量精度。外環(huán)電極5通過導(dǎo)線9與金手指7電氣連接，內(nèi)環(huán)電極6通過導(dǎo)線10與金手指8電氣連接。如圖1和圖2所示，絕緣疏水隔離裝置4位于吸水試紙1與金手指7、8之間，以避免吸水試紙1中的液體擴(kuò)散至金手指7、8，流入外部電導(dǎo)率測量裝置的電路。

使用本發(fā)明傳感器時(shí)，為了測定固體表面鹽分，先用一定體積的去離子水潤濕本發(fā)明傳感器的吸水試紙1，然后將潤濕的吸水試紙1的表面與待測固體表面（如壁畫的表面）充分接觸，使吸水試紙1內(nèi)保有的水分在此期間溶解待測固體表面的鹽分，之后將吸水試紙1揭下。電導(dǎo)率作為介質(zhì)中含有的導(dǎo)電物質(zhì)的量的度量，在吸水試紙1內(nèi)部形成導(dǎo)電離子是測量電導(dǎo)率的先決條件。外部電導(dǎo)率測量裝置通過金手指7、8將電流饋送到兩個(gè)圓環(huán)電極5、6，同時(shí)對(duì)這兩個(gè)電極進(jìn)行電壓測量。外部電導(dǎo)率測量裝置計(jì)算得到吸水試紙1的電導(dǎo)率，根據(jù)電導(dǎo)率測量值與吸水試紙1內(nèi)部溶解的導(dǎo)電離子的量相關(guān)關(guān)系，得到待測固體表面的鹽分含量。

本發(fā)明傳感器特別適于對(duì)壁畫表面或鋼材表面的鹽分含量的測量。