专利名称：酸碱度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业测量用的PH，ORP氧化还原电位及各种电极电位测量仪表，尤其涉及一种酸碱度测量仪。
酸碱度测量仪常用于工业测量中对酸碱度的测量，现有的酸碱度测量仪可归结为主要包括PH、ORP及各种离子选择性电极、前置放大器、测量显示处理部分，离子选择性电极作为探测器将所测得的信号送至前置放大器，前置放大器的输出接至测量显示处理部分，测量显示处理部分对前置放大器输出的信号进行处理并显示，由于作为探测器的离子选择性电极具有非常高的输出阻抗，如PH玻璃电极的输出阻抗要高109欧姆，因此，要求此类测量仪表具有更高的输入阻抗和良好的抗共模干扰能力，也就是说前置放大器需要较高的输入阻抗。前置放大器一般来说含有高阻抗转换器和运算变送电路两个部分，前置放大器一方面将电极的高阻抗信号转换为低阻抗电信号，同时把微弱的电信号换成标准信号，传统的前置放大器制作成一体，前置放大器与离子选择性电极之间的结构连接采用如下两种形式；一种是通过接线将前置放大器安装在离子选择性电极附近，两者分离；另一种是将前置放大器直接与离子选择电极封装为一体结构。前者的缺点是，前置放大器的电气可靠性较差，当接线，维护及调试时，高阻抗的输入接线端容易被污染，如操作人员接线时手不清洁，不小心污染了电极线端的绝缘层或接线端子的绝缘层，或因水汽或灰尘造成输入端漏电，操作的疏忽都会造成前置放大器的输出不稳定；后者存在的问题是将前置放大器的电路直接封装在电极传感器中，这样虽然避免了输入端被污染，提高了电气的可靠性，但由于是一次性使用，离子选择性电极老化后前置放大器与电极要一起报废，所以成本较高。同时前置放大器一旦封装在电极中，电路参数就无法再调整，通用性不好，输出信号的精度难以提高。
为此，本实用新型的目的是针对上述酸碱度测量仪存在的缺点，提出一种改进的酸碱度测量仪。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案该测量仪同样包括离子选择性电极、前置放大器、测量显示处理部分，前置放大器含有高阻抗转换器和运算变送电路，离子选择性电极作为探测器将所测得的信号送至前置放大器，前置放大器的输出接至测量显示处理部分，测量显示处理部分对前置放大器输出的信号进行处理并显示，所不同的是，离子选择性电极与前置放大器的高阻抗转换器封装在一个电极腔体内，前置放大器的运算变送电路置于电极腔体外，在电极腔体内，选择性离子电极的输出接至高阻抗转换器输入，高阻抗转换器的输出从电极腔体引出后与运算变送电路的输入相接。
由于本实用新型将离子选择性电极与前置放大器的高阻抗转换器封装在一个电极腔体内，前置放大器的运算变送电路置于电极腔体外，在电极腔体内，离子选择性电极的输出直接接至高阻抗转换器，高阻抗转换器的输出从电极腔体引出后与运算变送电路的输入相接。因此，本酸碱度测量仪既避免了原先测量仪的前置放大器的高阻抗的输入接线端因暴露而引起仪器不稳定现象；又避免了因离子选择性电极老化后，前置放大器与电极一起报废的现象，降低了成本，同时还能对前置放大器的运算变送电路的参数进行调整，其输出精度得以提高和更具有通用性。
以下结合附图和实施例，对本实用新型作一详细地介绍
图1是传统的酸碱度测量仪原理结构示意框图之一。
图2是传统的酸碱度测量仪原理结构示意框图之二。
图3是本实用新型酸碱度测量仪原理结构示意框图。
图4是本实用新型酸碱度测量仪结构示意图。
图5是本实用新型酸碱度测量仪的前置放大器原理实施例示意图。
请分别参阅图1、图2所示，在图1中，传统的酸碱度测量仪中离子选择性电极1与前置放大器2为分开的结构；图2示意了离子选择性电极1与前置放大器2封装于一电极腔体的结构，前置放大器中含有高阻抗转换器21、运算变送电路22。
请再分别参见图3、图4，本实用新型的酸碱度测量仪同样包括离子选择性电极1、前置放大器2、测量显示处理部分3，前置放大器2内有高阻抗转换器21和运算变送电路22，离子选择性电极1作为探测器将所测得的信号送至前置放大器2，前置放大器2的输出接至测量显示处理部分3，测量显示处理部分3对前置放大器2输出的信号进行处理并显示，其中，离子选择性电极1与前置放大器2的高阻抗转换器21封装于一个电极腔体11内，前置放大器2的运算变送电路22置于电极腔体11外，在电极腔体11内，选择性离子电极1的输出直接接至高阻抗转换器21的输入，高阻抗转换器21的输出从电极腔体11引出后与运算变送电路22的输入相接。这里，前置放大器2的任务仅在于将阻抗变换后的测量信号进行运算，放大成标准的测量信号(如1～5V直流电信号)输出，以便于后续的测量显示处理部分进行测量，显示记录和调节。
在图1-图3中，虚框表示在结构上为一体。
请再参阅图5所示，前置放大器2可由5个运算放大器组成，运算放大器A1、A2作为高阻抗转换器21，运算变送电路22主要由运算放大器A3、A4、A5构成，前置放大器的两个差动输入端IN+和IN-分别是两个运算放大器A1和A2的同相输入端。即，高阻抗转换器21中包括运算放大器A1、A2，运算放大器A1和A2的两个同相输入端作为高阻抗转换器的两个差动输入端。离子选择性电极1的“指示电极”和“参比电极”(在图4中指示电极为12，参比电极为13)的引线直接接到高阻抗转换器21的IN+和IN-端子上。因此输入阻抗很高。在此，采用对称电路结构而且离子选择性电极电位信号直接加到输入端上，因而保证了较强的抑制共模干扰的能力。图中A1～A5可以采用输入阻抗较高的运算放大器，如TL062，TL072等。运算放大器A3的接成单位增益差动放大器，A4用以调整酸碱度的“斜率”，A5用以调整酸碱度的“定位”。
在具体的结构上，运算放大器A1和A2直接封装于电极腔体11中(图4中的21)，A1、A2也可以采用一个双运算放大器，这里采用双运算放大器而不直接采用集成测量放大器首先是要降低成本，同时也为了减少体积，可做成不到1立方厘米，以便于安装在狭小的电极腔体11内。而前置放大器的运算变送电路22则置于玻璃腔体11之外，运算变送电路22制作成一如同接线盒样，这样便于置于控制室的测量显示处理部分与现场的离子选择性电极之间的连接，接线盒的密封浇注也较方便。高阻抗转换器21与运算变送电路22之间通过一电缆线4相接。也就是在图5中，左右两边的虚线框之间用电缆线4相连接，负载即为测量显示处理部分3。该部分属于已知技术。
权利要求1.一种酸碱度测量仪，该测量仪包括离子选择性电极、前置放大器、测量显示处理部分，前置放大器含有高阻抗转换器和运算变送电路，离子选择性电极作为探测器将所测得的信号送至前置放大器，前置放大器的输出接至测量显示处理部分，测量显示处理部分对前置放大器输出的信号进行处理并显示，其特征在于离子选择性电极与前置放大器的高阻抗转换器封装在一个电极腔体内，前置放大器的运算变送电路置于电极腔体外，在电极腔体内，选择性离子电极的输出接至高阻抗转换器输入，高阻抗转换器的输出从电极腔体引出后与运算变送电路的输入相接。
2.如权利要求1所述的酸碱度测量仪，其特征在于所述的高阻抗转换器中包括运算放大器A1、A2，运算放大器A1和A2的两个同相输入端作为高阻抗转换器的两个差动输入端。
3.如权利要求2所述的酸碱度测量仪，其特征在于所述的运算放大器A1、A2可采用双运算放大器。
专利摘要本实用新型公开了一种酸碱度测量仪,包括有离子选择性电极、前置放大器、测量显示处理部分,离子选择性电极与前置放大器的高阻抗转换器封装在一个电极腔体内,前置放大器的运算变送电路置于电极腔体外。该测量仪既避免了原先测量仪的前置放大器的高阻抗的输入接线端因暴露而引起仪器不稳定现象;又避免了前置放大器与电极一起报废的现象,降低了成本,测量精度得以提高。
文档编号G01N27/333GK2387539SQ9922778
公开日2000年7月12日 申请日期1999年7月8日 优先权日1999年7月8日
发明者郭德豪 申请人:郭德豪