一种参比传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种参比传感器，包括管体(1)、导线(6)以及在管体(1)内依次排列的水泥胶体层(2)、氢氧化钙胶体层(3)、电极层(4)和封装层(5)，在所述的电极层(4)和所述的封装层(5)之间设有导电层(7)，且所述的导线(6)的一端穿过所述的封装层(5)与所述的导电层(7)电连接。本发明专利技术通过在电极层上方设置导电层，并将导线插入在导电层中，这样提高了电极层与导电层之间的接触面积，同时由于导电层的导电性能要明显好于电极层的材料，从而使导线与导电层的电接触更好，并且导电层的环境还能够保护导线不受腐蚀，使制得的参比传感器的电位稳定性和电位重现性均显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种参比传感器，更确切地说，涉及一种用于检测混凝土结构内部环境的参比传感器。
技术介绍
混凝土结构内部环境的监测对于混凝土耐久性的研究具有重要的意义。通常情况下，通过参比传感器与相应离子选择传感器的配套使用，来监测相应的离子浓度，从而达到了解混凝土内部环境的目的。目前，现有的参比传感器包括管体、导线以及在管体内依次排列的水泥胶体层、 氢氧化钙胶体层、电极层、以及封装层，其中，所述电极层的材料为二氧化锰，导线的一端穿过封装层与电极层具有电连接。这种参比传感器能够应用在对混凝土耐久性的研究中，但存在的问题是电位稳定性和电位重现性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有优良的电位稳定性和电位重现性的参比传感器。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种参比传感器，包括管体、导线以及在管体内依次排列的水泥胶体层、氢氧化钙胶体层、电极层和封装层，在所述的电极层和封装层之间设有导电层，且导线的一端穿过所述的封装层与所述的导电层电连接。所述导电层7由石墨粉末制成，其中，所述石墨粉末的平均粒子直径可以为6-16 微米，优选为8-13微米。所述的导电层、水泥胶体层、氢氧化钙胶体层、电极层和封装层的厚度比为1 0.5 -1. 5 0. 3-1. 5 0. 3-1. 5 0. 5-1. 5。所述的导电层的厚度为5-15毫米。所述的电极层含有二氧化锰、氢氧化钙和水，相对于100重量份的二氧化锰，氢氧化钙的含量为1-10重量份，水的含量为15-40重量份。所述的电极层中，相对于100重量份的二氧化锰，氢氧化钙的含量为1-5重量份， 水的含量为15-20重量份。所述的氢氧化钙胶体层含有氢氧化钙和水，相对于100重量份的氢氧化钙，水的含量为100-200重量份。所述的封装层是由环氧树脂固化形成的，所述的环氧树脂的环氧值为0. 4-0. 6。所述的水泥胶体层是由水泥胶体组合物经固化后形成的，所述的水泥胶体组合物含有水泥和水，相对于100重量份的水泥，水的含量为40-60重量份。所述的管体的长径比为4-6 1。采用上述技术方案的参比传感器，通过在电极层上方设置导电层，并将导线插入在导电层中，这样提高了电极层与导电层之间的接触面积，同时由于导电层的导电性能要明显好于电极层的材料，从而使导线与导电层的电接触更好，并且导电层的环境还能够保护导线不受腐蚀，使制得的参比传感器的电位稳定性和电位重现性均显著提高。此外，在使用具有特定组成和比例的含有二氧化锰的组合物，制得的参比传感器的电位稳定性和电位重现性能够更进一步地提高。综上所述，本专利技术是一种具有优良的电位稳定性和电位重现性且结构简单、性能可靠的参比传感器。附图说明 图1为本专利技术实施例1-4中制得的参比传感器的结构示意图。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术提供的参比传感器，该参比传感器包括管体1、导线6以及在管体1内依次排列的水泥胶体层2、氢氧化钙胶体层3、电极层4和封装层5，参比传感器还包括导电层7，导电层7位于电极层4和封装层5之间，且导线6的一端穿过封装层5与导电层7电连接。本专利技术的专利技术人对参比传感器进行了深入的研究，发现现有的参比传感器之所以电位稳定性和重现性等方面性能较差，是由于导线6与电极层4之间的导电性较差，在现有的参比传感器中，导线6直接插入在电极层4中，由于电极层是由二氧化锰组成的，其导电性并不理想，从而使导线6与电极层4之间的导电性能较差，此外，由于导线6直接插入到电极层4中，电极层4的环境会使导线6受到腐蚀，从而使测试所得的电位不能真实的反应电极层电极反应的电位，而本专利技术通过在电极层4上方设置导电层7，并将导线6插入在导电层7中，这样提高了电极层4与导电层7之间的接触面积，同时由于导电层7的导电性能要明显好于电极层4的材料，从而使导线6与导电层7的电接触更好，并且导电层7的环境还能够保护导线6不易腐蚀，从而使制得的参比传感器的电位稳定性和电位重现性均显著提尚。根据本专利技术，导电层7由石墨粉末制成，石墨粉末的平均粒子直径为6-16微米，优选为8-13微米。根据本专利技术，电极层4的材料由二氧化锰粉末制成，其中，二氧化锰粉末的平均粒子直径为0. 7-1. 7微米，优选为0. 9-1. 5微米，二氧化锰的纯度为97% -99%在一种优选实施方式中，电极层4含有二氧化锰、氢氧化钙和水，相对于100重量份的二氧化锰，氢氧化钙的含量为1-10重量份，水的含量为15-40重量份；优选地，相对于 100重量份的二氧化锰，氢氧化钙的含量为1-5重量份，水的含量为15-20重量份。此外，本专利技术的专利技术人发现，使用具有特定组成和比例的含有二氧化锰的组合物， 制得的参比传感器的电位稳定性和电位重现性能够更进一步地提高。根据本专利技术，导电层7、水泥胶体层2、氢氧化钙胶体层3、电极层4和封装层5的厚度比为1 0.5-1.5 0.3-1.5 0.3-1.5 0. 5-1. 5，在这样的比例范围内，参比传感器具有更好的电位稳定性和电位重现性。在更优选的情况下，导电层7的厚度为5-15毫米， 更优选为8-12毫米。根据本专利技术，氢氧化钙胶体层3含有氢氧化钙和水，其中，氢氧化钙和水的含量比可以在很大范围内改变，但优选情况下，相对于100重量份的氢氧化钙，水的含量为 100-200重量份，更优选为100-150重量份。本专利技术中，封装层5的作用是用于对参比传感器的末端进行密封，封装层5的材料没有特别的限制，优选情况下，封装层5由环氧树脂固化形成，环氧树脂的环氧值为 0. 4-0. 6。此外，水泥胶体层2的作用是为了封闭参比传感器的端部，并允许所要检测的离子透过从而进入参比传感器，水泥胶体层2是由水泥胶体组合物经固化后形成的，水泥胶体组合物含有水泥和水，其中，水泥和水的含量比可以在很大范围内改变，例如，相对于100 重量份的水泥，水的含量为40-60重量份，更优选为40-50重量份。水泥的种类为本领域技术人员所公知，并可以通过商购得到，例如，长沙坪塘水泥有限公司生产的32. 5牌号的水泥。根据本专利技术，管体1的材料要求不能与金属或金属氧化物发生化学反应，具有一定的强度不使位于其内部的各个层结构受到破坏且不透过离子即可，例如，可以为PVC管、 树脂类材料管都可，优选为PVC管。管体1的尺寸可以在很大范围内改变，但为了使用方便， 优选情况下，管体1的长径比为2-8 1，更优选为4-6 1。导线6的种类为本领域技术人员所公知，例如，为金属铜导线。本专利技术中，参比传感器的制备方法可以包括把管体1的一个末端A固定在固定台面上，在管体1的另一个末端处(B端)填充水泥胶体组合物并使其固化，形成水泥胶体层 2 ；通过管体1的另一末端(B端)向管体1内引入氢氧化钙和水的混合物，形成氢氧化钙胶体层3 ；通过管体1的另一末端(B端)向管体1内引入二氧化锰粉末，形成电极层4 ；通过管体1的另一末端(B端)向管体1内引入石墨粉末，形成导电层7 ；通过管体1的另一末端 (B端)将导线6插入到形成导电层7中，然后向管体1内引入封端层材料(如环氧树脂) 并使其固化，形成封端层5。此外，在另一种优选实施方式中，参比传感器的制备方法可以包括把管体1的一个末端A固定在固定台面上，在管体1的另一个末端处(B端)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种参比传感器，包括管体（１）、导线（６）以及在管体（１）内依次排列的水泥胶体层（２）、氢氧化钙胶体层（３）、电极层（４）和封装层（５），其特征在于：在所述的电极层（４）和所述的封装层（５）之间设有导电层（７），且所述的导线（６）的一端穿过所述的封装层（５）与所述的导电层（７）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种参比传感器，包括管体(1)、导线(6)以及在管体⑴内依次排列的水泥胶体层 (2)、氢氧化钙胶体层(3)、电极层(4)和封装层(5)，其特征在于在所述的电极层⑷和所述的封装层(5)之间设有导电层(7)，且所述的导线(6)的一端穿过所述的封装层(5)与所述的导电层(7)电连接。2.根据权利要求1所述的参比传感器，其特征在于所述的导电层(7)由石墨粉末制成，所述的石墨粉末的平均粒子直径为6-16微米。3.根据权利要求1所述的参比传感器，其特征在于所述的导电层(7)由石墨粉末制成，所述的石墨粉末的平均粒子直径为8-13微米。4.根据权利要求1、2或3所述的参比传感器，其特征在于所述的导电层(7)、水泥胶体层(2)、氢氧化钙胶体层(3)、电极层(4)和封装层(5)的厚度比为1 0. 5-1. 5 0. 3-1. 5 0. 3-1. 5 0. 5-1. 5。5.根据权利要求1、2或3所述的参比传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫军，樊玲，董荣珍，刘栋，班霞，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43