一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器制造技术

本发明专利技术公开了一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器。该检测器由蠕动泵(1)、信号发生器(2)、输入电极(3、3

【技术实现步骤摘要】
一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器


[0001]本专利技术涉及分析检测仪器，使用领域包含分析化学、环境科学、药物临床等在内的检测领域，特别涉及一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器。

技术介绍

[0002]电导率是描述电解液中电荷移动难易水平的物理参变量之一。电导率的测量在科学探究和工业应用中具有较高价值。经典的电极直接接触溶液模式的电导率检测手段已被广泛应用多年。不幸的是，固有的电导率的测量形式，显著的特征是电解液直接与电极接触，由此产生极化效应和电化学反应以及电极污染等问题，其中电极极化是主要的影响因素，对测量结果产生负面影响。但在电导检测器的研究领域中很少有人提出接触式电导检测对于电极极化影响的作用机理和等效电路模型的分析，以及电化学反应或电极污染对检测装置影响效果的具体测试和分析。从电容耦合电导检测器近40年的发展来看，对接触式电导检测的研究虽然非常少，但因其灵敏度和分辨率高，测样的稳定性和重现性较好，响应速度快，线性范围广，对各种物质的响应有规律可循且具备可估性，目前它仍然是科学领域常使用的通用型检测器之一，如何减少接触模式下带来的不良影响是我们研究工作的重点。
[0003]与接触电极模式的电导检测相反，人们对非接触电导检测的研究极为活跃，尽管非接触电极壁电容带来的容抗影响检测器响应的灵敏度，远不如接触式电极的性能，但从另一方面来说可完全避免极化效应，电化学反应以及电极污染等问题。目前关于非接触电极模式电导检测的报道对于性能部分的改进常采用电感或类似具有电感效应的单元的虚部阻抗来抵消电极壁电容容抗，降低除溶液电阻以外的不必要阻抗。

技术实现思路

[0004]在实际检测中，大多数电导检测器的电极与溶液直接接触，灵敏度和分辨率的表现都非常出色。但电极在使用过程中会发生电极极化，导致电导率测量值偏离真实值。同时，待检测溶液与电极之间可能发生化学反应或溶液粘附在电极上，导致电极在长期使用过程中受到污染。电容耦合非接触式电导检测器可以避免电极极化和污染问题，但要付出降低灵敏度和分辨率的代价。虽然有很多相应的报道，但在实际应用中却很少使用。在此基础上，本专利技术将接触式输入电极和非接触式输出电极结合，设计了一种新型的电导检测装置，接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，既能保证被测物的响应灵敏度，又能尽可能避免接触电极带来的问题。它在小型化和大规模工业分析检测方面具有较大的应用潜力。为解决相关技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器，其特征在于：包括蠕动泵(1)、信号发生器(2)、输入电极(3、3
’
)、输出电极(4)、绝缘管(5)、锁相放大器(6)，以及信号采集器(7)。探测器的传感器装置是通过连接信号单元、检测池、放大器和显示器来测量离子浓度或电导率的，检测池由绝缘管、输入电极、输出电极构成。信号发生器两个通道连
接到两个输入电极上，信号依次经过检测池和输出端电极连接到锁相放大器(6)上，再接入色谱数据系统N2000，连接电脑后测量直流输出。
[0006]所述绝缘管(5)材质为塑料、玻璃、石英、橡胶中的一种。
[0007]所述输入电极(3、3
’
)材质为银丝。
[0008]所述输入电极(3、3
’
)数量为2个及以上。
[0009]所述输出电极(4)材质为铜箔。
[0010]所述信号采集器(7)为数字示波器，捕捉信号的强度和波形变化。
[0011]所述检测池固定在接地屏蔽箱内，屏蔽箱内层包裹铜网，外层包裹锡箔纸，避免电磁和背景噪声的干扰。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果是：该探测器降低了样品溶液的检测限，并提高了装置的灵敏度。DISODCD对氯化钾溶液的LDL为0.01μM，检测范围为0.01μM～10mM。相同条件下，氯化钾溶液与背景超纯水的响应比值优于DIC4D和DCD，测得10μM KCl溶液与超纯水的响应比为1.27。同时，检测池被杂质污染的情况下，对DISODCD的响应影响小，在实际应用中具有良好的使用寿命。
附图说明
[0013]图1为本专利技术接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器结构示意图。
[0014]图2为实施例1、对比例1、对比例2的响应曲线对比。
[0015]图3为实施例1、对比例1、对比例2的响应比率对比。
[0016]图4为实施例4和对比例3的响应值对比。
[0017]图5为实施例5、实施例6、对比例4～对比例7的响应情况对比。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0019]实施例1
[0020]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为2，绝缘管材质为塑料，检测样品为KCl溶液，浓度范围为0.01～10μM，检测对0.01～10μM浓度KCl溶液的响应。
[0021]实施例2
[0022]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为3，绝缘管材质为塑料，检测样品为KCl溶液，浓度范围为0.01～10μM，检测对0.01～10μM浓度KCl溶液的响应。
[0023]实施例3
[0024]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为2，绝缘管材质为石英，检测样品为KCl溶液，浓度范围为0.01～10μM，检测对0.01～10μM浓度KCl溶液的响应。
[0025]实施例4
[0026]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为2，绝缘管材质为塑料，检测样品为氯化钾、氯化铵、硝酸钾、氯化钠、硫酸钾、碳酸钾、硝酸铝、氯化钙、碳酸钠、乙酸钠、磷酸二氢钾、氯化镁溶液，浓度均为10mM，检测对不同溶液的响应。
[0027]实施例5
[0028]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为2，绝缘管材质为塑料，检测样品为KCl溶液，浓度范围为10
‑8～10
‑2M，检测对10
‑8～10
‑2M浓度KCl溶液的响应。
[0029]实施例6
[0030]本实施例中，采用本专利技术的接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器(DISODCD)，输入电极数量为2，绝缘管材质为塑料，检测样品为KCl溶液，浓度范围为10
‑8～10
‑2M，电极预先受油污染，检测对10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触式多输入非接触式单输出电容耦合电导检测器，其特征在于：包括蠕动泵(1)、信号发生器(2)、输入电极(3、3
’
)、输出电极(4)、绝缘管(5)、锁相放大器(6)，以及信号采集器(7)，探测器的传感器装置是通过连接信号单元、检测池、放大器和显示器来测量离子浓度或电导率的，检测池由绝缘管、输入电极、输出电极构成，信号发生器两个通道连接到两个输入电极上，信号依次经过检测池和输出端电极连接到锁相放大器(6)上，再接入色谱数据系统N2000，连接电脑后测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁红雁，肖丹，张双飞，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：