一种溶氧电极适配器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种溶氧电极适配器，包括壳体，所述壳体上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头；壳体内设有溶氧电极供电电路和信号滤波输出电路；所述输入接头、溶氧电极供电电路、信号滤波输出电路和输出接头依次连接。本实用新型专利技术提供的溶氧电极适配器，能实现极谱型溶氧电极和原电池型溶氧电极的切换，充分发挥了两种溶氧电极的优势，降低设备投入成本。

【技术实现步骤摘要】
一种溶氧电极适配器
本技术涉及溶解氧测量领域，尤其涉及一种溶氧电极适配器。
技术介绍
目前，电极法测量溶液中的溶解氧采用两种方法：一是极谱法，二是原电池法。极谱法的工作原理见图1：极谱型溶氧电极由第一阴极2’、第一阳极3’、第一电解液5’以及第一半透膜1’等主要部件构成，在外加直流极化电池4’作用下，溶解在水中的氧气穿过第一半透膜1’到达阴极发生还原反应。极谱型溶氧电极与极谱型测量仪器11’连接。原电池法的工作原理见图2：原电池型溶氧电极由第二阴极7’、第二阳极8’、第二电解液9’以及第二半透膜6’等主要部件构成。阴阳两极在溶液中自发极化生电，无需外加极化电压。当溶解在水中的氧分子穿过第二半透膜6’达到阴极发生还原反应。原电池型溶氧电极与原电池型测量仪器10’连接。当反应达到平衡稳定的条件下，该电化学反应形成的电流和氧气的分压(浓度)呈一定关系：I＝n×F×A×D×S×pO2/d其中，I为传感器电流[nA]；n为电子迁移的数量(n＝4)；F为法拉第常数(F＝96485C/mol)；A为阴极表面积大小[cm2]；D为氧分子在膜上的扩散系数[cm2/s]；S为膜的氧溶解度[mol/(cm3*bar)]；pO2为氧气分压[bar]；d为膜厚度[cm]。因此，根据上述电化学过程产生的电流强度就可以计算出水中的溶解氧分压，然后再根据亨利定律就可得出水中的溶解氧浓度。亨利定律是物理化学的基本定律之一，由英国的Henry(亨利)在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现。其可表述为：在一定温度的密封容器内，气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比。依据以上的特性，溶解氧仪器分为两种：一是极谱型，二是原电池型。使用过程中，极谱型仪器必须与极谱型溶氧电极配套使用，不然会产生测量错误。电极通过所连接仪器，得到所需要的外加极化电压。然而，目前的缺陷是，两种方式的仪器都是专用的，不能相互通用。原电池型仪器必须与原电池型溶氧电极配套使用，不然会产生测量错误。极谱型溶氧电极，其优点是整体工作寿命相对长些，缺点包括：1)测量前需要一定的预热时间；2)在测量过程中需要消耗氧气；3)测量时样品需要保持流动(搅拌)；4)需要定期的维护和重新校准。原电池型溶氧电极，其优点是没有预热时间，而且在低溶氧水平下比极谱型电极更稳定和准确。然而，其缺点包括：1)测量过程中会消耗氧气；2)测量时样品需要保持流动(搅拌)；3)电极定期维护和重新校准时容易导致磨损。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种溶氧电极适配器，其结构小巧，能实现极谱型溶氧电极和原电池型溶氧电极的切换，充分发挥了两种溶氧电极的优势，且设备投入成本低。为实现上述目的，本技术提供一种溶氧电极适配器，包括壳体，所述壳体上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头；壳体内设有溶氧电极供电电路和信号滤波输出电路；所述输入接头、溶氧电极供电电路、信号滤波输出电路和输出接头依次连接。作为本技术的进一步改进，所述溶氧电极供电电路包括电源和依次连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3；电阻R1另一端与电源的负极连接，电阻R3的另一端与电源的正极连接；电阻R1和电阻R2的共同端与所述输入接头的正极连接；输入接头的负极接地；电阻R2与电阻R3的共同端与所述信号滤波输出电路连接。作为本技术的更进一步改进，所述信号滤波输出电路包括运算放大器Q1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1和电容C2；电阻R6的一端与电阻R2和电阻R3的共同端连接，电阻R6的另一端与运算放大器Q1的同相输入端连接；电阻R2与电阻R6的共同端通过相互并联的电阻R4和电容C1接地；电阻R6与运算放大器Q1同相输入端的共同端通过电容C2接地；运算放大器Q1的负供电端接地；所述电源的正极与运算放大器Q1的正供电端连接；运算放大器Q1的反相输入端通过电阻R5与输入接头的负极连接；运算放大器Q1的反相输入端与运算放大器Q1的输出端通过电阻R7连接，运算放大器Q1的输出端与输出接头的正极连接；输出接头的负极接地。作为本技术的更进一步改进，所述输入接头为BNC插头，所述输出接头为BNC插座。有益效果与现有技术相比，本技术的溶氧电极适配器的优点为：1、实现了极谱型溶氧电极与原电池型溶解氧测量仪器的兼容。在不增加仪器成本的同时，扩大了测量的应用范围。鉴于电极的各自优势，原电池溶氧电极多应用在常规溶液；极谱型溶氧电极多用于恶劣环境，如发酵罐等。通过使用本适配器，原电池型溶氧测量仪器即可连接极谱型溶氧电极，扩大了仪器的应用范围，而且无需同时准备原电池型和极谱型溶氧测量仪器，只需准备一台原电池型溶氧测量仪器，即可选择两种检测方法的一种来测试溶解氧浓度，大幅降低了设备投入成本。2、充分发挥了两种溶氧电极的优势，开拓了电极法测量的新领域。3、同一原电池型溶氧测量仪器，在不同的阶段可以选用不同类型的溶氧电极，非常适用于流程监控、初试项目等应用。4、溶氧电极适配器的电路部分集成在壳体内，小巧灵活。而输入接头为BNC插头，输出接头为BNC插座，方便切换。通过以下的描述并结合附图，本技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本技术的实施例。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统极谱法测量溶解氧的工作原理图；图2为传统原电池法测量溶解氧的工作原理图；图3为本技术溶氧电极适配器的电路部分示意图；图4为本技术溶氧电极适配器的外部结构示意图。具体实施方式现在参考附图描述本技术的实施例。实施例本技术的具体实施方式如图3至图4所示，一种溶氧电极适配器，包括壳体1，壳体1上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头2，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头3。壳体1内设有溶氧电极供电电路4和信号滤波输出电路5。输入接头2、溶氧电极供电电路4、信号滤波输出电路5和输出接头3依次连接。壳体1为塑料壳，起到保护电路的作用。溶氧电极供电电路4包括电源和头尾依次连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3。电阻R1另一端与电源的负极连接，电阻R3的另一端与电源的正极连接。电阻R1和电阻R2的共同端与输入接头2的正极连接。输入接头2的负极接地。电阻R2与电阻R3的共同端与信号滤波输出电路5连接。信号滤波输出电路5包括运算放大器Q1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1和电容C2。电阻R6的一端与电阻R2和电阻R3的共同端连接，电阻R6的另一端与运算放大器Q1的同相输入端连接。电阻R2与电阻R6的共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶氧电极适配器，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头(2)，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头(3)；壳体(1)内设有溶氧电极供电电路(4)和信号滤波输出电路(5)；所述输入接头(2)、溶氧电极供电电路(4)、信号滤波输出电路(5)和输出接头(3)依次连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种溶氧电极适配器，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头(2)，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头(3)；壳体(1)内设有溶氧电极供电电路(4)和信号滤波输出电路(5)；所述输入接头(2)、溶氧电极供电电路(4)、信号滤波输出电路(5)和输出接头(3)依次连接。


2.根据权利要求1所述的一种溶氧电极适配器，其特征在于，所述溶氧电极供电电路(4)包括电源和依次连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3；电阻R1另一端与电源的负极连接，电阻R3的另一端与电源的正极连接；电阻R1和电阻R2的共同端与所述输入接头(2)的正极连接；输入接头(2)的负极接地；电阻R2与电阻R3的共同端与所述信号滤波输出电路(5)连接。


3.根据权利要求2所述的一种溶氧电极适配器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔怡英，江俊，
申请(专利权)人：广州商辉仪业智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44