一种带温漂自调节的智能pH复合电极制造技术

本实用新型专利技术提供一种带温漂自调节的智能pH复合电极，设有测温槽，且内部设有智能控制部和内置有pH电极体的电极壳部；所述智能控制部包括有中央控制单元、RTD电阻单元、精密电阻单元、信号处理单元、A/D转换单元和切换单元。本实用新型专利技术通过将内置的硬件电路与电极设置成一个整体，布置于水体，可以大幅度减轻硬件电路的漂移情况；通过内置可切换采集的高精密电阻，用于不同温度或者不同时间的比较对比，获得硬件电路的漂移系数，用于自调节补正，测量结果误差更小。本实用新型专利技术具备一定的经济性和实用性，值得推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种带温漂自调节的智能pH复合电极
本技术涉及水质监测设备
，尤其涉及一种带温漂自调节的智能pH复合电极。
技术介绍
在现代水产养殖中的智能渔业水质监测、污水环保监测等领域，都会应用到水体水质的pH参数测量。在现有技术中，很多是通过手持式的pH仪进行检测，获得当前的pH值，很明显，这种单个时间点的单点检测，其参考意义仅限于当时，在后续的生产运营中，如果没有继续测量，上次的测量值的对现的水质情况的参考价值已经不大，因为水质是一个动态的变化过程，特别是水产养殖领域，更为明显。在现有技术中的实现手段中，也有设置在线的检测仪，比如，设置采集模块配合pH电极，将pH电极放置于水体中，采集模块通过浮球或者其它方式放置于水体之上或者岸边，一般还结合有GPRS等远程通讯模块，实现数据的传输。这类实现方式，在测量现场，除了GPRS等远程通讯的功耗大，供电电源是个麻烦点以外，有一个很明显的缺陷，就是整个电路处于现场室外环境中，一般情况下，还可能持续处于太阳底下长时间的暴晒。而pH电极的输出信号很微弱，一般需要通过设置运算放大器以及A/D芯片等硬件，经过长时间的太阳照射，硬件电路会产生较大的温漂或者时飘，测量值并不是很准确。如果配套的电极并没有设置用于采集水体温度的器件，进行pH的温度补偿，其测量值已经存在偏差，加上硬件电路的温漂或者时飘，其测量值可能与实际值相差较大，会因为通过检测反而误导使用者做出正确的判断。
技术实现思路
本技术针对上述技术问题做出改进，即本技术所要解决的技术问题是提供一种带温漂自调节功能的低功耗的智能pH复合电极，通过将内置的硬件电路整体密封布置于水体中，减轻硬件电路的漂移情况，并且通过在连接的电缆线中设置天线，设于水面之上，实现基于NB-IoT远程通讯的无线数据传输。为了解决上述技术问题，本技术的一种技术方案是：一种带温漂自调节的智能pH复合电极，放置于水体中，用于测量水体pH值，其特征在于，所述智能pH复合电极的主壳体内部设有智能控制部和电极壳部；所述智能控制部设有测温槽；所述电极壳部包括有内置测量电极与参比电极的pH电极体；所述智能控制部内部设有中央控制单元，及与所述中央控制单元连接的RTD电阻单元、精密电阻单元、信号处理单元、A/D转换单元和切换单元；所述信号处理单元连接所述A/D转换单元；所述RTD电阻单元与所述精密电阻单元的一端同时连接同一恒流源信号，另一端分别连接所述切换单元；所述切换单元用于切换当前采集的所述RTD电阻单元或者所述精密电阻单元；所述信号处理单元连接所述切换单元以及所述pH电极体。进一步地，所述恒流源信号内置于所述A/D转换单元之中。进一步地，所述恒流源信号是一组或者两组信号。进一步地，所述智能pH复合电极的主壳体还设有密封部以及测量底部，所述主壳体连接内置天线的电缆线部。进一步地，所述电缆线部或者所述主壳体内设置有通讯单元，所述通讯单元通过天线馈线连接有天线，所述天线及所述天线馈线内置于所述电缆线部中。进一步地，所述智能pH复合电极设有接口单元，所述接口单元与所述中央控制单元连接。进一步地，所述智能pH复合电极设有自校准键，所述自校准键与所述中央控制单元连接。进一步地，所述信号处理单元包括有四通道运放。进一步地，所述智能pH复合电极设有时钟单元，所述时钟单元与所述中央控制单元连接。进一步地，所述智能pH复合电极设有供电单元，所述供电单元连接有稳压单元，所述稳压单元输出低电压为所述智能pH复合电极供电。与现有的技术相比，本技术具有以下有益效果：（1）通过将内置的硬件电路与电极设置成一个整体，布置于水体，可以大幅度减轻硬件电路的漂移情况；（2）通过RTD电阻结合恒流源，采集获得水体的温度值，用于对测量的pH值进行温度补偿，测量结果更加精准；（3）通过内置可切换采集的高精密电阻，用于不同温度或者不同时间的比较对比，获得硬件电路的漂移系数，用于自调节补正，测量结果误差更小；（4）通过A/D芯片内置的恒流源，电阻与A/D近距离布置，可以不用考虑传统技术中的线电阻的影响，不采用三线制进行温度电阻的采集，技术实现更加方便快捷，稳定性及一致性更好；（5）通过设置自校准键，结合切换单元，可以实现一键自校准设置初始的校准参数，操作方式简单方便；（6）通过设置低功耗的NB-IoT通讯模组，功耗低，数据传输稳定，且在电缆线中设置贴片天线，布置于水面之上，方便传输，整体设计巧妙，功耗低，可以通过电池供电；（7）通过设置存储单元和时钟单元，可以连续存储特定时间段的连续测量参数，用于分析水体变化趋势，同时在通讯短时意外异常时，还可以临时存储测量数据，不因通讯问题而丢弃某个时间点的测量数据；（8）根据现场遇到的实际问题而采取的解决方案，整体设计合理，具备一定的经济性和实用性，值得推广使用。附图说明图1为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的硬件组成框图。图2为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的壳体结构示意图。图3为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的结构部分分解示意图。图4为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的内置无线通讯单元的硬件组成示意图。图5为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的电缆线部的部分区域解剖图以及与智能控制部的连接示意图。图6为本技术的带温漂自调节的智能pH复合电极的信号处理单元与切换单元不同的实施方式的连接示意图。图7为本技术的带温漂自调节的智能pH复合电极的不同接口连接方式的两种实施例的示意图。图8为本技术实施例的带温漂自调节的智能pH复合电极的通讯单元设于电缆线部的示意图。图1中：101-中央控制单元、102-自校准键、103-A/D转换单元、104-信号处理单元、105-切换单元、106-精密电阻单元、107-pH电极体、108-稳压单元、109-供电单元、110-接口单元、111-时钟单元、112-存储单元、113-RTD电阻单元、1041-四通道运放、1031-恒流源。图2中：1-主壳体、10-智能控制部、20-密封部、30-电极壳部、40-测量底部、50-保护帽、60-电缆线部、100-测温槽。图3中：10-智能控制部、20-密封部、30-电极壳部、40-测量底部、60-电缆线部、100-测温槽、107-pH电极体、303-内参比电极、304-内参比溶液、301-外参比电极、302外参比溶液、305-加液孔、401-玻璃膜球。图4中：1-主壳体、503-通讯单元、1091-电池、107-pH电极体。图5中：10-智能控制部、60-电缆线部、601-天线馈线、602-天线、603-牵制绳、A0-水平面。图6中：101-中央控制单元、102-自校本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带温漂自调节的智能pH复合电极，放置于水体中，用于测量水体pH值，其特征在于，所述智能pH复合电极的主壳体（1）内部设有智能控制部（10）和电极壳部（30）；/n所述智能控制部（10）设有测温槽（100）；/n所述电极壳部（30）包括有内置测量电极与参比电极的pH电极体（107）；/n所述智能控制部（10）内部设有中央控制单元（101），及与所述中央控制单元（101）连接的RTD电阻单元（113）、精密电阻单元（106）、信号处理单元（104）、A/D转换单元（103）和切换单元（105）；/n所述信号处理单元（104）连接所述A/D转换单元（103）；/n所述RTD电阻单元（113）与所述精密电阻单元（106）的一端同时连接同一恒流源信号，另一端分别连接所述切换单元（105）；所述切换单元（105）用于切换当前采集的所述RTD电阻单元（113）或者所述精密电阻单元（106）；/n所述信号处理单元（104）连接所述切换单元（105）以及所述pH电极体（107）。/n

【技术特征摘要】
1.一种带温漂自调节的智能pH复合电极，放置于水体中，用于测量水体pH值，其特征在于，所述智能pH复合电极的主壳体（1）内部设有智能控制部（10）和电极壳部（30）；
所述智能控制部（10）设有测温槽（100）；
所述电极壳部（30）包括有内置测量电极与参比电极的pH电极体（107）；
所述智能控制部（10）内部设有中央控制单元（101），及与所述中央控制单元（101）连接的RTD电阻单元（113）、精密电阻单元（106）、信号处理单元（104）、A/D转换单元（103）和切换单元（105）；
所述信号处理单元（104）连接所述A/D转换单元（103）；
所述RTD电阻单元（113）与所述精密电阻单元（106）的一端同时连接同一恒流源信号，另一端分别连接所述切换单元（105）；所述切换单元（105）用于切换当前采集的所述RTD电阻单元（113）或者所述精密电阻单元（106）；
所述信号处理单元（104）连接所述切换单元（105）以及所述pH电极体（107）。


2.根据权利要求1所述的一种带温漂自调节的智能pH复合电极，其特征在于，所述恒流源信号内置于所述A/D转换单元（103）之中。


3.根据权利要求1或者2任一所述的一种带温漂自调节的智能pH复合电极，其特征在于，所述恒流源信号是一组或者两组信号。


4.根据权利要求1所述的一种带温漂自调节的智能pH复合电极，其特征在于，所述智能pH复合电极的主壳体（1）还设有密封部（20）以及测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华坚，华彬彬，
申请(专利权)人：福建海纳欣生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35