具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測(cè)手柄的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于水環(huán)境重金屬快速檢測(cè)的具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測(cè)手柄。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前人類(lèi)活動(dòng)范圍日益擴(kuò)大，各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)與生活廢棄物被排入河流、湖泊及海洋；不可避免地造成水環(huán)境重金屬污染，并已經(jīng)開(kāi)始威脅人類(lèi)生存環(huán)境。重金屬元素具有高毒性、不易代謝、易被生物富集并具有生物放大效應(yīng)等特點(diǎn)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)健康，迫切需要水環(huán)境重金屬的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
[0003]目前常用的分光光度法、光譜法、質(zhì)譜法雖然是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)重金屬含量的重要標(biāo)準(zhǔn)方法，但其設(shè)備昂貴，樣品前處理復(fù)雜，需要萃取、濃縮富集或抑制干擾因素，同時(shí)設(shè)備體積較大，便攜性差，實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求苛刻，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)自然水樣重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)。與之相比，電化學(xué)方法具有儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)，便于攜帶，同時(shí)靈敏度高、選擇性好，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，現(xiàn)已經(jīng)成為水環(huán)境重金屬現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的最重要方法之一。
[0004]絲網(wǎng)印刷電極可以批量生產(chǎn)，降低檢測(cè)成本，且有較好的一致性和穩(wěn)定性，但使用壽命有限，需要經(jīng)常更換。同時(shí)，由于加工工藝等限制，目前絲網(wǎng)印刷電極的片上參比電極和對(duì)電極性能有時(shí)不能滿(mǎn)足檢測(cè)要求，此時(shí)需要使用外置參比電極或?qū)﹄姌O。基于以上原因，原有重金屬檢測(cè)系統(tǒng)中，絲網(wǎng)印刷電極只能用于實(shí)驗(yàn)室。
[0005]原有系統(tǒng)中的三電極系統(tǒng)為分離結(jié)構(gòu)，與儀器連接采取夾持方式，結(jié)構(gòu)松散，接觸阻抗不穩(wěn)定，且電極之間位置相對(duì)不固定，容易造成電極間阻抗性質(zhì)的變化，導(dǎo)致檢測(cè)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不足，提供了一種便于現(xiàn)場(chǎng)使用，快速可拆卸，結(jié)構(gòu)緊湊，絲網(wǎng)印刷電極可更換的集成式檢測(cè)手柄。本發(fā)明可用于現(xiàn)場(chǎng)水環(huán)境的重金屬快速檢測(cè)儀器系統(tǒng)中，同時(shí)兼容電化學(xué)工作站等實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)系統(tǒng)的使用條件。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測(cè)手柄，包括手柄后殼、攪拌棒、絲網(wǎng)印刷電極、外置鉑對(duì)電極和外置Ag/AgCl參比電極，所述手柄后殼為鐘形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空；在手柄后殼的頂端開(kāi)有后殼線(xiàn)孔；手柄后殼的底端具有可拆卸的手柄底蓋；所述手柄底蓋的下表面具有空心的第一圓柱凸臺(tái)，所述第一圓柱凸臺(tái)的外側(cè)面通過(guò)螺紋連接有機(jī)玻璃測(cè)試腔；所述手柄底蓋的上表面具有空心的第二圓柱凸臺(tái)，所述第一圓柱凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)半徑大于第二圓柱凸臺(tái)的外側(cè)半徑；在第二圓柱凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的手柄底蓋上開(kāi)有與手柄底蓋同心的圓形攪拌孔，在第一圓柱凸臺(tái)的內(nèi)側(cè)與第二圓柱凸臺(tái)的外側(cè)之間的區(qū)域?qū)?yīng)的手柄底蓋上開(kāi)有三個(gè)電極孔；第二圓柱凸臺(tái)內(nèi)嵌有固定軸承；所述第二圓柱凸臺(tái)的上表面固定連接PCB接線(xiàn)板；所述PCB接線(xiàn)板上通過(guò)兩個(gè)銅柱固定微型直流電機(jī)；在手柄后殼與手柄底蓋相接處環(huán)切三角形加液口 ；所述三角形加液口在手柄底蓋上的頂點(diǎn)位于第一圓柱凸臺(tái)內(nèi)；所述攪拌棒依次穿過(guò)攪拌孔、固定軸承和PCB接線(xiàn)板，通過(guò)硅膠管與微型直流電機(jī)的出軸柔性連接；所述絲網(wǎng)印刷電極、外置鉑對(duì)電極和外置Ag/AgCl參比電極分別穿過(guò)電極孔與PCB接線(xiàn)板固定連接；所述絲網(wǎng)印刷電極、夕卜置鉑對(duì)電極和外置Ag/AgCl參比電極的工作區(qū)域齊平，且均通過(guò)信號(hào)屏蔽線(xiàn)從手柄后殼上的線(xiàn)孔引出；所述微型直流電機(jī)的控制引線(xiàn)從手柄后殼上的線(xiàn)孔引出。
[0008]進(jìn)一步地，所述絲網(wǎng)印刷電極通過(guò)2.54mm總線(xiàn)插槽固定在PCB接線(xiàn)板上。
[0009]進(jìn)一步地，所述絲網(wǎng)印刷電極表面覆有片上對(duì)電極、片上參比電極以及工作電極，三個(gè)電極通過(guò)焊盤(pán)引出，且焊盤(pán)間距為2.54mm。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用帶有插槽式接口的集成式檢測(cè)手柄，結(jié)合絲網(wǎng)印刷電極，通過(guò)信號(hào)通路選擇以及信號(hào)屏蔽，提高了絲網(wǎng)印刷電極在水環(huán)境重金屬現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)中的可用性。集成手柄采用帶有固定軸承的攪拌部件，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)較高的傳質(zhì)速率。本發(fā)明電極信號(hào)通路與電機(jī)控制通路隔離，提高電極信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)選取不同電極組合連接，實(shí)現(xiàn)電極信號(hào)通路的可選擇性。本發(fā)明與便攜式重金屬檢測(cè)儀相連，可實(shí)現(xiàn)水環(huán)境重金屬的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明集成式檢測(cè)手柄的組裝圖；
圖2是本發(fā)明的底部結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明的關(guān)鍵零部件圖示；
圖4是本發(fā)明手柄后蓋的下表面；
圖5是本發(fā)明手柄后蓋的上表面；
圖中，手柄后殼I，后殼線(xiàn)孔2，加液口 3，有機(jī)玻璃測(cè)試腔4，攪拌棒5，手柄底蓋6，微型直流電機(jī)7，絲網(wǎng)印刷電極8，外置鉑對(duì)電極9，外置Ag/AgCl參比電極10，銅柱11，PCB接線(xiàn)板12，第一圓柱凸臺(tái)13，電極孔14，攪拌孔15，第二圓柱凸臺(tái)16。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]如圖1-5所示，本發(fā)明一種具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測(cè)手柄，包括手柄后殼1、攪拌棒5、絲網(wǎng)印刷電極8、外置鉑對(duì)電極9和外置Ag/AgCl參比電極10，所述手柄后殼I為鐘形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空；在手柄后殼I的頂端開(kāi)有后殼線(xiàn)孔2 ;手柄后殼I的底端具有可拆卸的手柄底蓋6 ;所述手柄底蓋6的下表面具有空心的第一圓柱凸臺(tái)13，所述第一圓柱凸臺(tái)13的外側(cè)面通過(guò)螺紋連接有機(jī)玻璃測(cè)試腔4 ;所述手柄底蓋6的上表面具有空心的第二圓柱凸臺(tái)16，所述第一圓柱凸臺(tái)13的內(nèi)側(cè)半徑大于第二圓柱凸臺(tái)16的外側(cè)半徑；在第二圓柱凸臺(tái)16的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的手柄底蓋6上開(kāi)有與手柄底蓋6同心的圓形攪拌孔15，在第一圓柱凸臺(tái)13的內(nèi)側(cè)與第二圓柱凸臺(tái)16的外側(cè)之間的區(qū)域?qū)?yīng)的手柄底蓋6上開(kāi)有三個(gè)電極孔14 ;第二圓柱凸臺(tái)16內(nèi)嵌有固定軸承；所述第二圓柱凸臺(tái)16的上表面固定連接PCB接線(xiàn)板12 ;所述PCB接線(xiàn)板12上通過(guò)兩個(gè)銅柱11固定微型直流電機(jī)7 ;在手柄后殼I與手柄底蓋6相接處環(huán)切三角形加液口 3 ;所述三角形加液口 3在手柄底蓋6上的頂點(diǎn)位于第一圓柱凸臺(tái)13內(nèi)；所述攪拌棒5依次穿過(guò)攪拌孔15、固定軸承和PCB接線(xiàn)板12