一种表面活性剂极性的检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种表面活性剂极性的检测装置，包括与气-液两相界面表面接触用于感应气-液两相界面处的表面电荷的检测探针；接收检测探针检测到的表面电荷并产生一定电势的检测器，检测器对该电势的变化信号进行处理判断吸附在该气-液两相界面表面活性剂的极性；以及接收检测器传送的对活性剂极性的判断结果并对该结果进行显示的显示屏；检测器的内部设置有控制电路,所述控制电路包括一差分放大器APM、单片机、发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路和晶振电路。该装置结构简单、测量范围广、价格低廉、便于携带且具有较高稳定性和灵敏度，在检测过程中不受溶液温度、粘度、pH值及表面活性剂浓度等因素的影响。
【专利说明】一种表面活性剂极性的检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活性剂极性检测领域，尤其涉及一种表面活性剂极性的检测装置。
【背景技术】
[0002]表面活性剂是一种能够显著降低水的表面张力或两相界面张力的物质。表面活性剂在人们的日常生活中以及精细化工领域中被广泛应用。由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、增溶、分散和抗静电等一系列物理化学作用，表面活性剂成为一类灵活多样具有重要使用价值的精细化工产品。近年来，我国表面活性剂的产量和使用量逐年增加、种类繁多，但不同极性的表面活性剂具有不同的物理化学性质、特定的应用范围和处理要求，因此准确及时地检测表面活性剂的极性对社会生活生产具有十分重要的意义。
[0003]目前常见的探测表面活性剂极性的方法主要有:色谱测定法、分光光度法、流动注射分析法、共振散射光谱法等。其中色谱测定法操作复杂，测量条件较为苛刻，应用范围受到一定限制；分度光度法多采用亚甲蓝试剂，该方法准确度和重现度好，流动注射分析法操作简单快捷，但需要大量有毒溶剂氯仿进行萃取并反洗；光谱法灵敏度高，但所需检测步骤繁多，不便用于在线监测，所用仪器设备较为昂贵。
实用新型内容
[0004]根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种表面活性剂极性的检测装置，包括与气-液两相界面表面接触用于感应气-液两相界面处的表面电荷的检测探针；
[0005]接收所述检测探针检测到的表面电荷并产生一定电势的检测器，所述检测器对该电势的变化信号进行处理判断吸附在该气-液两相界面表面活性剂的极性；
[0006]以及接收所述检测器传送的对活性剂极性的判断结果并对该结果进行显示的显示屏；
[0007]所述检测器的内部设置有控制电路，所述控制电路包括一差分放大器APM、单片机、发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路和晶振电路；所述差分放大器APM的输入端与检测探针相连接，所述差分放大器APM的输出端与单片机相连接，所述单片机分别与发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路和晶振电路相连接。
[0008]进一步的，所述单片机采用ATmegall6L8位AVR微处理器，所述差分放大器APM采用462C差分放大器；所述差分放大器APM的第6引脚和第7引脚分别与检测探针相连接，所述差分放大器APM的第2引脚与单片机的第33引脚相连接；所述单片机的第40引脚和第39引脚分别与发光二极管IDl和发光二极管IID2相连接，所述单片机的第I到第8引脚与显示屏相连接，所述单片机的第9引脚与开关电路相连接，所述单片机的第12引脚和第13引脚与晶振电路相连接。
[0009]进一步的，所述检测探针的表面设置有探针保护套。
[0010]进一步的，所述显示屏3设置在检测器I的表面，所述检测器的表面还设置有开关19、发光二极管IDl和发光二极管IID2
[0011]由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种表面活性剂极性的检测装置，通过检测探针去感应气-液两相界面处的表面电荷，表面电荷在检测器内部产生电势，检测器通过检测电势变化信号的极性来判断气-液两相界面处表面活性剂的极性。该装置结构简单、测量范围广、价格低廉、便于携带且具有较高稳定性和灵敏度，在检测过程中不受溶液温度、粘度、pH值及表面活性剂浓度等因素的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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。
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型检测器内部控制电路原理图；
[0015]图3为本实用新型检测器的示意图。
[0016]图中:1、检测器；2、检测探针;3、显不屏；11、控制电路；15、开关电路；16、晶振电路；21、探针保护套；19、开关。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0018]如图1所示的一种表面活性剂极性的检测装置，包括检测探针2、检测器I和显示屏3，所述检测探针2用于与气-液两相界面表面接触用于感应气-液两相界面处的表面电荷。检测器I用于接收检测探针2检测到的表面电荷并产生一定电势，检测器I对该电势的变化信号进行处理判断吸附在该气-液两相界面表面活性剂的极性。检测器I在对电势变化信号进行处理时包括信号的降噪处理、数据处理和信号极性分析，最后分析出电势变化信号的极性，如果该电势的变化信号为正，则该气-液两相界面表面的活性剂的极性为正；如果该电势的变化信号为负，则该气-液两相界面表面的活性剂的极性为负。当检测器I判断出活性剂的极性后将判断结果输出在显示屏3上进行结果显示。(但是检测器对表面活性剂的判断过程不是本实用新型要保护的发明点，本实用新型的发明点在于本检测装置的结构以及内部控制电路的设计)。本实用新型公开的装置在对活性剂的极性检测原理如下:吸附在气-液两相界面上的表面活性剂极性的性质决定了界面电荷的极性，即正离子表面活性剂将会使溶液在两相界面积累正电荷，而负离子表面活性剂将会在两相界面积累负电荷，且界面电荷极性不会受表面活性剂的浓度以及溶液PH值的影响。本实用新型基于上述原理，根据气-液两相界面处带有一定数量的电荷，这些表面电荷会通过吸附异号离子、排斥同号离子而在界面形成双电层，并且双电层具有一定的电势，通过采集电势变化信号的极性来判断该气-液两相界面活性剂的极性，根据上述原理设计了表面活性剂极性的检测装置。
[0019]进一步的，如图2所示，检测器I的内部设置有控制电路11，该控制电路11包括一差分放大器APM、单片机U2、发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路15和晶振电路16 ;所述差分放大器APM的输入端与检测探针2相连接，所述差分放大器APM的输出端与单片机U2相连接，所述单片机U2分别与发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路15和晶振电路16相连接。
[0020]进一步的，单片机U2采用ATmegal 16L8位AVR微处理器，该处理器是一款高性能、低功耗的8位微处理器。差分放大器APM米用462C差分放大器。所述差分放大器APM的第6引脚和第7引脚分别与检测探针2相连接，所述差分放大器APM的第2引脚与单片机U2的33引脚相连接；所述单片机U2的第40引脚和第39引脚分别与发光二极管IDl和发光二极管IID2相连接，所述单片机U2的第I到第8引脚与显示屏3相连接，所述单片机U2的第9引脚与开关电路15相连接，所述单片机U2的第12引脚和第13引脚与晶振电路16相连接。在实际使用过程中，首先检测探针2检测气-液两相界面处的表面电荷，电荷运动至控制电路11上产生感应电流，并经过电阻在电阻两端产生一定的电势，单片机U2采集电势的变化信号，并对采集到的电势变化信号进行降噪、数据处理和极性分析，判断出信号极性，从而判断出表面活性剂的极性。如果判断是正离子时，则单片机U2控制发光二极管IDl亮起，如果判断是负离子时，则单片机U2控制发光二极管IID2亮起。
[0021]进一步的，如图3所示，在检测探针2的表面设置有探针保护套21，起到保护检测探针的作用，以免检测探针被溶液腐蚀等。
[0022]进一步的，显示屏3设置在检测器I的表面，所述检测器I的表面还设置有开关19、发光二极管IDl和发光二极管IID2。
[0023]本实用新型公开的一种表面活性剂极性的检测装置，通过检测探针2和检测器I的互相配合作用完成对气-液两相界面处的表面电荷极性的检测，检测器I内部的控制电路11设计新颖、电路原理简单并且集成度高。
[0024]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种表面活性剂极性的检测装置，其特征在于:包括与气-液两相界面表面接触用于感应气-液两相界面处的表面电荷的检测探针(2); 接收所述检测探针(2)检测到的表面电荷并产生一定电势的检测器(I)，所述检测器(I)对该电势的变化信号进行处理判断吸附在该气-液两相界面表面活性剂的极性； 以及接收所述检测器(I)传送的对活性剂极性的判断结果并对该结果进行显示的显示屏⑶； 所述检测器(I)的内部设置有控制电路(11)，所述控制电路(11)包括一差分放大器APM、单片机U2、发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路(15)和晶振电路(16);所述差分放大器APM的输入端与检测探针(2)相连接，所述差分放大器APM的输出端与单片机U2相连接，所述单片机U2分别与发光二极管ID1、发光二极管IID2、开关电路(15)和晶振电路(16)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种表面活性剂极性的检测装置，其特征还在于:所述单片机U2采用ATmegal 16L8位AVR微处理器，所述差分放大器APM采用462C差分放大器；所述差分放大器APM的第6引脚和第7引脚分别与检测探针(2)相连接，所述差分放大器APM的第2引脚与单片机U2的第33引脚相连接；所述单片机U2的第40引脚和第39引脚分别与发光二极管IDl和发光二极管IID2相连接，所述单片机U2的第I到第8引脚与显示屏(3)相连接，所述单片机U2的第9引脚与开关电路(15)相连接，所述单片机U2的第12引脚和第13引脚与晶振电路(16)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种表面活性剂极性的检测装置，其特征还在于:所述检测探针(2)的表面设置有探针保护套(21)。
4.根据权利要求1所述的一种表面活性剂极性的检测装置，其特征还在于:所述显示屏(3)设置在检测器(I)的表面，所述检测器(I)的表面还设置有开关(19)、发光二极管IDl和发光二极管IID2。
【文档编号】G01N27/60GK203838105SQ201420244425
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】周航, 孙润哲, 宋永欣 申请人:大连海事大学