专利名称：检测化学需氧量的三电极电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电化学分析仪器，特别是一种检测化学需氧量的三电极电路。
背景技术：
废水或地表水中的化学需氧量(COD)值是确定水污染程度最具代表性的参数之一，反应了可氧化的物质成份总量，包括碳氢化合物中的碳(C)和氢(H)，氮(N)，硫(S)和磷(P)。COD分析中通常采用的羟基电极法(电化学氧化)就是测量加入样品中被污染物消耗的氧化剂总量。现有的测量传感器采用二电极系统，由参比电极和工作电极组成一对电解电极，而电解电流(测量电流)与加在电极上的电压和被测溶液有关，即被测溶液的干扰对测量精度有很大的影响。
发明内容
本发明为了解决现有二电极系统传感器其电解电流不稳定所存在的技术问题，而提供一种增加一根对电极的三电极电路。
依据上述目的，本发明提供一种检测化学需氧量的三电极电路，由运算放大器A1～A5、参比电极1、对电极2、工作电极3和基准电压V0组成；其中参比电极1与运算放大器A1的输入端连接，对电极2与运算放大器A1和A2的输出端及运算放大器A3的输入端连接，运算放大器A3的输出端与运算放大器A4的输入端连接，运算放大器A4的输出端与运算放大器A5的一个输入端连接，工作电极3与运算放大器A5的另一个输入端连接；基准电压V0与运算放大器A2的输入端连接。
本发明由于采取了以上技术措施，对电极和工作电极组成一对电解电极，而参比电极用来克服被测溶液的干扰信号，从而增加了电解电流(测量电流)的稳定，大大提高了测量精度。
附图是本发明的电路图。
具体实施例方式
如附图所示，工作电极3采用铂金丝，上涂一层二氧化铅(PbO2)；参比电极1采用汞/硫酸汞(Hg/Hg2SO4)电极，参比液是饱和汞/硫酸汞(Hg/Hg2SO4)溶液；参比电极1向工作电极3提供一个稳定的参比电位；对电极2采用铂电极，与工作电极3组成一对电解电极，测量时提供稳定的电解电流。
运算放大器A1是一台具有极大输入阻抗的阻抗匹配器，可以确保参比电极1无电流，输出端电压为V1。基准电压V0通过运算放大器A2进行隔离后输出电压为V2，V1和V2相加，经运算放大器A3后输出电压为V3，V3经运算放大器A4反相，输出电压为V4，V4输入电流放大器A5的正输入端，工作电极3接入电流放大器A5的负输入端。A5的输出电压V5送仪器的数据处理器。当在工作电极3上加一定电压时，工作电极3上的二氧化铅(PbO2)涂层表面将产生大量的羟基自由基(OH)。羟基自由基具有很高的氧化电位，比其他氧化剂(如O3或KCLO4)高，能迅速氧化水中还原物(R)，反应方程式如下水中还原物(R)在工作电极3表面被羟基自由基(OH)氧化的同时，工作电极3上将有电流变化。当工作电极3的电位恒定时，电流的变化与水中COD值成比例关系，通过计算电流，便可测出水中COD含量。
电路的工作过程如下为计算方便，设运算放大器A1～A5的放大倍数都等于1，则V1＝V对电极＝V参比电极V2＝V0V3＝-(V1+V2)＝-(V参比电极+V0)V4＝-V3＝V参比电极+V0根据运算放大器的法则，V工作电极＝V4＝V参比电极+V0对电极2和工作电极3的电位差为V对电极-V工作电极＝V参比电极-(V参比电极+V0)＝-V0通过以上计算，对电极2和工作电极3之间的电位差只决定于基准电压，只要基准电压V0足够稳定，就能够保证对电极2和工作电极3之间的电位差足够稳定。从而满足了测试过程中电解电流稳定的要求。
权利要求
1.一种检测化学需氧量的三电极电路，其特征是由运算放大器(A1)～(A5)、参比电极(1)、对电极(2)、工作电极(3)和基准电压(V0)组成；其中参比电极(1)与运算放大器(A1)的输入端连接，对电极(2)与运算放大器(A1)和(A2)的输出端及运算放大器(A3)的输入端连接，运算放大器(A3)的输出端与运算放大器(A4)的输入端连接，运算放大器(A4)的输出端与运算放大器(A5)的一个输入端连接，工作电极(3)与运算放大器(A5)的另一个输入端连接；基准电压(V0)与运算放大器(A2)的输入端连接。
全文摘要
本发明提供一种检测化学需氧量的三电极电路，由运算放大器(A1)～(A5)、参比电极(1)、对电极(2)、工作电极(3)和基准电压(V0)组成；其中参比电极(1)与运算放大器(A1)的输入端连接，对电极(2)与运算放大器(A1)和(A2)的输出端及运算放大器(A3)的输入端连接，运算放大器(A3)的输出端与运算放大器(A4)的输入端连接，运算放大器(A4)的输出端与运算放大器(A5)的一个输入端连接，工作电极(3)与运算放大器(A5)的另一个输入端连接；基准电压(V0)与运算放大器(A2)的输入端连接。该电路的对电极(2)和工作电极(3)组成一对电解电极，而参比电极(1)用来克服被测溶液的干扰信号，从而增加了电解电流(测量电流)的稳定，大大提高了测量精度。
文档编号G01N27/30GK1779454SQ200410084540
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者张仁标 申请人:上海精密科学仪器有限公司