一种自储水自补水pH传感器制造技术

本发明专利技术提供一种自储水自补水pH传感器，包括基底、工作电极、参比电极、第一压电式微泵、储水装置和第二压电式微泵；工作电极、参比电极、第一压电式微泵、储水装置和第二压电式微泵设置在基底上；工作电极和参比电极分别通过电极引线与焊盘连接；第二压电式微泵、储水装置和第一压电式微泵依次连通，第一压电式微泵的出口用于将液体流至工作电极。基于本发明专利技术pH传感器，可以实现自储水自补水的功能，解决了现有土壤、基质pH原位检测过程中受含水量影响大、含水量低对pH准确原位检测限制，以及微流体技术应用于pH电化学传感器存在水量偏少、易阻塞等问题，提高了土壤、基质pH原位检测准确性。

A pH sensor of self storage and self make-up water

The invention provides a pH sensor for self storage and self replenishment of water, which comprises a base, a working electrode, a reference electrode, a first piezoelectric micropump, a water storage device and a second piezoelectric micropump; the working electrode, a reference electrode, a first piezoelectric micropump, a water storage device and a second piezoelectric micropump are arranged on the base; the working electrode and the reference electrode are respectively connected with a pad through an electrode lead; the second piezoelectric micropump The piezoelectric micropump, the water storage device and the first piezoelectric micropump are successively connected, and the outlet of the first piezoelectric micropump is used to flow the liquid to the working electrode. Based on the pH sensor of the invention, the function of self storage and self replenishment of water can be realized, which solves the limitation of pH accurate in-situ detection in the existing soil and matrix pH in the process of in-situ detection due to the large influence of water content, low water content, and the problems of less water content and easy blocking when the microfluidic technology is applied to the pH electrochemical sensor, thus improving the accuracy of in-situ detection of soil and matrix pH.

【技术实现步骤摘要】
一种自储水自补水pH传感器
本专利技术属于土壤、基质pH传感器领域，具体涉及一种自储水自补水pH传感器。
技术介绍
栽培土壤、基质pH原位检测是实现栽培自动化智能化基础和关键之一。栽培土壤、基质是由多种矿物质及有机物颗粒、一定量水分和空气混合组成的一种非均相体系，颗粒松散、间隙大，组分、水分变化大，使得土壤、基质表现出不同的物化特性，这给土壤、基质pH原位检测带来极大困难。研究开发新型pH传感器，提高其检测灵敏度和适应性，降低检测误差意义重大。pH值是指氢离子浓度值。氢离子是由酸在水中电离产生，随水而存在，极易被水分子吸引生成水合氢离子(H3O+)，随水分子运移。在土壤、基质等非均相体系水溶液中，可以形成有效的氢离子，并以水合氢离子H3O+的形式存在。其在插入土壤、基质中金属/金属氧化物工作电极表面与电极进行可逆的电化学反应，形成电化学平衡，产生能斯特响应，检测工作电极相对参考电极电压，可实现对土壤、基质等非均相体系氢离子浓度pH值原位检测。但是当土壤、基质等非均相体系水分不足时，工作电极表面及周围水溶液匮乏，难以在工作电极表面集聚形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自储水自补水pH传感器，其特征在于，包括基底(1)、工作电极(2)、参比电极(3)、第一压电式微泵(6)、储水装置(7)和第二压电式微泵(8)；/n所述工作电极(2)、参比电极(3)、第一压电式微泵(6)、储水装置(7)和第二压电式微泵(8)设置在基底(1)上；/n所述工作电极(2)和参比电极(3)分别通过电极引线(4)与焊盘(5)连接；/n所述第二压电式微泵(8)、储水装置(7)和第一压电式微泵(6)依次连通，所述第一压电式微泵(6)的出口用于将液体流至工作电极(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种自储水自补水pH传感器，其特征在于，包括基底(1)、工作电极(2)、参比电极(3)、第一压电式微泵(6)、储水装置(7)和第二压电式微泵(8)；
所述工作电极(2)、参比电极(3)、第一压电式微泵(6)、储水装置(7)和第二压电式微泵(8)设置在基底(1)上；
所述工作电极(2)和参比电极(3)分别通过电极引线(4)与焊盘(5)连接；
所述第二压电式微泵(8)、储水装置(7)和第一压电式微泵(6)依次连通，所述第一压电式微泵(6)的出口用于将液体流至工作电极(2)。


2.根据权利要求1所述的自储水自补水pH传感器，其特征在于，所述基底(1)正面开槽，包括第一长方形槽(101)、第二长方形槽(102)、电极引线槽(103)和焊盘槽(104)；
所述工作电极(2)安装在第一长方形槽(101)；所述参比电极(3)安装在第二长方形槽(102)；所述电极引线(4)分别安装在电极引线槽(103)；所述焊盘(5)安装在焊盘槽(104)。


3.根据权利要求1所述的自储水自补水pH传感器，其特征在于，所述工作电极(2)从下至上依次包括第一Cr连接层(201)、Sb层(202)、Sb2O3层(203)、第一Nafion层(204)；所述第一Cr连接层(201)与基底(1)连接。


4.根据权利要求1所述的自储水自补水pH传感器，其特征在于，所述参比电极(3)从下至上依次包括第二Cr连接层(301)、Ag层(302)、AgCl层(303)和第二Nafion层(304)；所述第二Cr连接层(301)与基底(1)连接。


5.根据权利要求1所述的自储水自补水pH传感器，其特征在于，所述第一压电式微泵(6)包括第三Cr连接层(601)、第一泵腔(602)、第一入口阀(603)、第一出口阀(604)、第一入口(605)、第一出口(606)、第一泵膜(607)、第一压电双晶片(608)和第一壳体(609)；
所述第一壳体(609)的底部设有第三Cr连接层(601)，第三Cr连接层(601)与基底(1)连接；所述第一壳体(609)内设有第一泵腔(602)，第一泵腔(602)的设有第一入口(605)和第一出口(606)；所述第一入口(605)设有第一入口阀(603)，第一出口(606)设有第一出口阀(604)；所述第一入口(605)与储水装置(7)的出水口连接；
所述第一泵膜(607)设置在第一壳体(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张西良，卢成轩，陈成，宗圣康，倪梦瑶，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32