專利名稱：一種測量水硬度的傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水質(zhì)測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測量水硬度的傳感裝置。
背景技術(shù)：
水硬度是指水中鈣、鎂離子的總濃度，水質(zhì)硬度測定目前多采用“EDTA”滴定法，該法雖然操作簡單，但是無法實現(xiàn)檢測自動化。水質(zhì)硬度檢測指標通常以鈣含量來代替，容易造成檢測結(jié)果偏低。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供了一種測量水硬度的傳感裝置，包括顯示表，與顯示表的第一接ロ相連接的參比電極以及與顯示表的第二接ロ相連接的指示電極；所述參比電極包括密封的第一電極管，第一電極管的內(nèi)部裝有飽和氯化鉀-瓊脂混合溶液，在飽和氯化鉀-瓊脂混合溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，銀-氯化銀電極絲的另一端穿過密封的第一電極管頂部連接至顯示表第一接ロ；所述指示電極包括密封的第二電極管，第二電極管的底部密封有指示電極膜，第ニ電極管的內(nèi)部裝有濃度為0.001-0. I摩爾/升的氯化鈣溶液，在所述氯化鈣溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，銀-氯化銀電極絲的另一端穿過密封的第二電極管頂部連接至顯示
表第二接ロ。通過簡單的電勢測定來確定樣品的某種離子濃度.測量所需的設(shè)備簡單，操作方便井能快速連續(xù)測定。可用于エ業(yè)自動化分析、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測等。其中，所述指示電極膜厚度為2mm。指示電極3的指示電極膜厚度為2_，可以使指示電極膜更加耐用且使用壽命長。其中，所述氯化鈣溶液的濃度為0. 01摩爾/升。使用濃度為0. 01摩爾/升的氯化鈣溶液，從而可以更加精確地測出水質(zhì)的硬度。其中，所述第一電極管底部由綿塞密封，頂部由橡膠塞密封；所述第二電極管頂部由橡膠塞密封。密封效果好，并且操作簡單。其中，所述銀-氯化銀絲通過導(dǎo)線連接至顯示表接ロ。通過導(dǎo)線，便于將電極與其它裝置相連接。

圖I為本實用新型提供的一種測量水硬度的傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示的實施例中參比電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示的實施例中指示電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I所示的實施例中參比電極和指示電極的銀-氯化銀電極絲制作示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供一種測量水硬度的傳感裝置，下面將結(jié)合附圖，對本實用新型實施例進行詳細描述。參見圖1，該傳感裝置包括顯示表I，與顯示表I的第一接ロ相連接的參比電極2以及與顯示表I的第二接ロ相連接的指示電極3。參見圖2，參比電極2包括電極管21，電極管21的底部密封有綿塞22，頂部密封有橡膠塞23，電極管21的內(nèi)部裝有飽和KCL-瓊脂混合溶液24，在飽和KCL-瓊脂混合溶液24中浸入有銀-氯化銀絲25，銀-氯化銀絲25另一端穿過電極管21頂部的橡膠塞23，穿過橡膠塞23的銀-氯化銀絲25的端部連接導(dǎo)線26。 參比電極2的制作過程如下稱取I. 5g (克)瓊脂加入配制好的IOOmL (毫升)飽和KCL溶液的燒杯中，并將以上混合溶液置于電加熱器加熱，加熱過程中需用玻璃棒不停攪拌防止瓊脂燒糊，直至沸騰。取下燒杯，用棉塞堵住電極管ー頭，將熱的飽和KCL-瓊脂混合溶液由另ー頭倒入電極管中約9-lOcm (過程中需保證電極管中溶液無氣泡)，迅速將ー根銀-氯化銀絲插入電極管中，直至黒色部分完全進入電極管溶液。用橡膠塞穿過露出的剰余銀絲，并堵住電極管的這ー頭，用導(dǎo)線連接剰余銀絲做電極線，參比電極制作完成，浸入水中保存待用。飽和KCl-瓊脂混合溶液凝固后的參比電極呈透明乳白色，果凍狀。參見圖3，指示電極3包括電極管31，電極管31的底部密封有指示電極膜32，頂部密封有橡膠塞33，電極管31的內(nèi)部裝有0. 01摩爾/升氯化鈣溶液34，在0. 01摩爾/升氯化鈣溶液34中浸入有銀-氯化銀絲35，銀-氯化銀絲35另一端穿過電極管31頂部的橡膠塞33,穿過橡膠塞33的銀-氯化銀絲35的端部連接導(dǎo)線36。指示電極3的制作過程如下用指示電極膜完全封閉住電極管一端，將配置好的0. Olm0VLCaCl2溶液倒入電極管中約9-lOcm，取銀-氯化銀絲插入電極管中，直至黒色部分完全進入電極管溶液，用橡膠塞穿過露出的剰余銀絲，并堵住電極管的這ー頭，用導(dǎo)線連接剰余銀絲做電極線，指示電極制作完成。在制作指示電極3時要注意指示電極膜需完全封死電極管一端，防止氯化鈣(CaCl2)溶液流出；確保電極管溶液中無氣泡；由于CaCl2溶液濃度會影響到離子濃度的測量精度，通常離子濃度具有四個數(shù)量級(從10_4至10_0，為了測量硬度范圍為0. Imol/L——0. 0001mol/L的溶液，指示電極3中電極管31的溶液優(yōu)選0. 01mol/L CaCl2溶液。指示電極3的指示電極膜厚度約為2mm，耐用且使用壽命長。指示電極膜能夠吸附鈣離子，通過指示電極膜的內(nèi)外兩側(cè)吸附的鈣離子濃度不同，因此，在指示電極膜的內(nèi)外就會產(chǎn)生不同的電勢，從而使顯示表測得電勢差。參見圖4，參比電極2的銀-氯化銀電極絲和指示電極3的銀-氯化銀電極絲35的制作步驟如下將兩根約12CM長0. 5mm銀絲分別通過電焊連接在ー節(jié)I. 5v電池的正、負兩極，將電池架于裝有0. lmol/LHCl溶液的燒杯中央，兩根銀絲浸于其中約8-9cm電鍍，經(jīng)100分鐘后取出，取下與正極連接的反應(yīng)后的銀絲，在制作過程中負極有氣泡生成；兩根銀絲浸于0. lmol/LHCl溶液后，正極銀絲浸入部分先變灰再變黑，形成ー層氯化銀電鍍層，即為，銀-氯化銀電極絲。制作銀-氯化銀電極絲的注意事項銀絲表面干凈，制作電極時電流要小，電鍍層才會質(zhì)密，即，電極穩(wěn)定性好。使用該傳感裝置對溶液中的離子進行測量時，將參比電極2和指示電極3放入待測溶液中，讀取顯示表I所顯示的電壓(毫伏)。通過檢測例如檢測范圍以及響應(yīng)時間，可以測定該傳感裝置靈敏度。另外還可通過測定溫度10°c -60°c之間(溫度低于0°C水結(jié)冰，溫度過高會對膜的性質(zhì)產(chǎn)生影響，結(jié)合所測定水常在的溫度范圍，選取10°C -60°C之間)，溫度變化對膜所測的系列鈣離子濃度影響，溫度梯度可選擇5°C或10°C，鈣離子濃度選擇10-2、l(T3、10-4mOl/L，或者測定pH值2. 0-12. 0之間對膜所測的系列鈣離子濃度的影響，pH梯度可選擇1-2個pH，鈣離子濃度選擇 l(T2、l(T3、l(r4mol/L。該傳感裝置與國標EDTA法測定硬度相對誤差小于2%。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種測量水硬度的傳感裝置，其特征在于，包括 顯示表，與顯示表的第一接口相連接的參比電極以及與顯示表的第二接口相連接的指示電極； 所述參比電極包括密封的第一電極管，第一電極管的內(nèi)部裝有飽和氯化鉀-瓊脂混合溶液，在飽和氯化鉀-瓊脂混合溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，銀-氯化銀電極絲的另一端穿過密封的第一電極管頂部連接至顯示表第一接口； 所述指示電極包括密封的第二電極管，第二電極管的底部密封有指示電極膜，第二電極管的內(nèi)部裝有濃度為O. 001-0. I摩爾/升的氯化鈣溶液，在所述氯化鈣溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，銀-氯化銀電極絲的另一端穿過密封的第二電極管頂部連接至顯示表第二接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述氯化鈣溶液的濃度為O.01摩爾/升。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述指示電極膜厚度為2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述第一電極管底部由棉塞密封，頂部由橡膠塞密封；所述第二電極管頂部由橡膠塞密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述銀-氯化銀電極絲通過導(dǎo)線連接至顯示表接口。
專利摘要本實用新型提供一種測量水硬度的傳感裝置，包括顯示表，與其第一接口相連接的參比電極及與第二接口相連接的指示電極；參比電極包括密封的第一電極管，內(nèi)部裝有飽和氯化鉀-瓊脂混合溶液，在該溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，其另一端穿過密封的第一電極管頂部連接至顯示表第一接口；指示電極包括密封的第二電極管，底部密封有指示電極膜，內(nèi)部裝有濃度為0.001-0.1摩爾/升的氯化鈣溶液，在該溶液中浸入有銀-氯化銀電極絲，銀-氯化銀電極絲的另一端穿過密封的第二電極管頂部連接至顯示表第二接口。通過簡單的電勢測定來確定樣品的某種離子濃度.測量所需的設(shè)備簡單，操作方便并能快速連續(xù)測定?？捎糜诠I(yè)自動化分析、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測等。
文檔編號G01N27/30GK202583118SQ201220254579
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者馬越, 謝國莉, 劉宗林, 陳紅梅, 張曉輝, 曹奇光 申請人:北京電子科技職業(yè)學(xué)院