专利名称：痕量溶解氧电化学传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电化学领域，是一种痕量溶解氧电化学传感器。
背景技术：
痕量溶解氧的检测常用于特殊水质的检测中，例如火力发电厂、核电厂的锅炉给水为除盐、除氧水，溶解氧的含量一般在7μg/L以下，否则会加速锅器壁的氧化腐蚀。如此低含量的溶解氧在传感器中产生的电信号十分微弱，一般为1010A。
现有的普通溶解氧电化学传感器主要缺陷在于虽然阴极也采用金等惰性金属材料，但材料的纯度不够，所含的其它金属杂质会在电解液中与阳极进行电化学反应，形成附加干扰电流，这种干扰电流在痕量检测时甚至大于有效电流；阴极的工作面积太小，一般直径在0.3mm～1.0mm之间，因此在痕量检测时氧化还原反应产生的电信号极其微弱；阴极与阳极之间的绝缘体为玻璃，在电解液中的绝缘程度下降，导致漏电，这种漏电在mg/L级别的溶解氧测量时影响可以忽略，但是在痕量测量时会湮没有效信号。现有的普通溶解氧电化学传感器由于所用材料和结构上的限制，仅适用于地表水的检测，其含量为mg/L级别，勉强用于超低含量检测时，误差很大且不稳定。
实用新型内容本实用新型的目的是对现有技术进行实质性改进，提供一种本领域技术人员一直渴望解决、但尚未获得成功，灵敏度高，输出电流信号强，抗干扰能力强，输出稳定，适合工业化生产的痕量溶解氧电化学传感器。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的一种痕量溶解氧电化学传感器，它包括壳体，阳极电极，阴极电极，电解液容腔，电解液，透氧膜，其特征在于阳极电极为圆管，圆管阳极电极的上、下端分别套置于壳体上、下端内置的固定座、连接体上，阴极电极置于连接体的头端，在连接体内设有与阴极电极内表面相接触的温度传感器，与圆管阳极电极、阴极电极、温度传感器连接的导线固于固定座、圆管阳极电极和连接体的芯部，电解液容腔设置在圆管阳极电极与壳体之间，透氧膜通过膜帽装在壳体下端，透氧膜的内表面与阴极电极工作表面和封闭于电解液容腔内的电解液相接触。所述的阴极电极为金、铂、钯、钌、铱中的一种惰性金属材料，其纯度≥99.9999％。所述的阴极电极工作表面为圆形，其直径2～8mm。所述的连接体、固定座和壳体采用高绝缘工程塑料。
本实用新型的痕量溶解氧电化学传感器的优点体现在1.由于阴极电极采用金或铂等惰性金属材料，且纯度≥99.9999％，使其在氧化还原反应中性能稳定，避免掺杂反应的干扰，增强了抗干扰性能；2.由于阴极电极的工作面积大，其直径2～8mm，传感器的灵敏度高，输出电流信号强，且与溶解氧的含量成正比，降低了对检测仪表中电路的要求，提高了检测系统的抗干扰能力；3.由于连接体、固定座和壳体采用高绝缘工程塑料制成，阴极电极与阳极电极之间的绝缘性能好，在工作条件下电流泄露近于零，使传感器满足痕量级的溶解氧的测量成为可能，能够满足溶解氧1～200μg/L含量的测量要求。
4.反应灵敏，输出稳定；5.适合工业化生产。
图1是痕量溶解氧电化学传感器的结构剖视示意图。
图中1、2、3导线，4上盖，5固定座，6壳体，7电解液容腔，8填充物，9阳极电极，10连接体，11膜帽，12温度传感器，13阴极电极，14透氧膜。
具体实施方式
下面利用附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
参照图1，痕量溶解氧电化学传感器具有壳体6，阳极电极9，阴极电极13，电解液容腔7，电解液，透氧膜14，温度传感器12。阳极电极9为圆管，本实用新型的圆管阳极电极9采用薄壁银管，其纯度≥99.999％为佳，圆管阳极电极9的工作表面积约为阴极表面积的45～60倍。圆管阳极电极9的上、下端分别套置于壳体6上、下端内置的固定座5、连接体10上，用上盖4与壳体6连接将固定座5压装于壳体6的上端。阴极电极13为金、铂、钯、钌、铱中的一种惰性金属材料，其纯度≥99.9999％，阴极电极13的工作表面为圆形，其直径2～8mm。阴极电极13置于连接体10的头端，在连接体10内设有与阴极电极13内表面相接触的温度传感器12，与圆管阳极电极9、阴极电极13、温度传感器12连接的导线2、3、1用填充物8固于固定座5、圆管阳极电极9和连接体10的芯部。电解液容腔7设置在圆管阳极电极9与壳体6之间，透氧膜14通过膜帽11装在壳体6下端，透氧膜14的内表面与阴极电极13工作表面和封闭于电解液容腔7内的电解液相接触。连接体10、固定座5和壳体6采用改性聚苯醚或ABS等高绝缘工程塑料。填充物8采用高绝缘快速凝固胶；温度传感器12采用NTC温度传感器；电解液采用氯化钾电解液；透氧膜14采用氟塑料薄膜，其厚度为0.02～0.04mm为宜。高绝缘快速凝固胶、NTC温度传感器、氯化钾电解液、透氧膜均为市售产品。
工作时痕量溶解氧电化学传感器的透氧膜14置于密闭的流路系统中，被检测水流过透氧膜14外表面。在阳极电极9和阴极电极13之间加+(0.75～0.85)V的直流电压，检测回路中的电流大小，其大小与溶解氧含量成正比。阳极电极9、阴极电极13、温度传感器12的导线2、3、1与检测仪表连接。
权利要求1.一种痕量溶解氧电化学传感器，它包括壳体，阳极电极，阴极电极，电解液容腔，电解液，透氧膜，其特征在于阳极电极为圆管，圆管阳极电极的上、下端分别套置于壳体上、下端内置的固定座、连接体上，阴极电极置于连接体的头端，在连接体内设有与阴极电极内表面相接触的温度传感器，与圆管阳极电极、阴极电极、温度传感器连接的导线固于固定座、圆管阳极电极和连接体的芯部，电解液容腔设置在圆管阳极电极与壳体之间，透氧膜通过膜帽装在壳体下端，透氧膜的内表面与阴极电极工作表面和封闭于电解液容腔内的电解液相接触。
2.根据权利要求1所述的痕量溶解氧电化学传感器，其特征在于所述的阴极电极为金、铂、钯、钌、铱中的一种惰性金属材料，其纯度≥99.9999％。
3.根据权利要求1所述的痕量溶解氧电化学传感器，其特征在于所述的阴极电极工作表面为圆形，其直径2～8mm。
4.根据权利要求1所述的痕量溶解氧电化学传感器，其特征在于所述的连接体、固定座和壳体采用高绝缘工程塑料。
专利摘要一种痕量溶解氧电化学传感器，它包括壳体，阳极、阴极电极，电解液，透氧膜，其特点是阳极电极为圆管，阳极电极的上、下端分别套置于壳体上、下端内置的固定座、连接体上，阴极电极置于连接体的头端，阴极电极内表面与置于连接体内的温度传感器相接触，阳极、阴极电极，温度传感器的导线固于固定座、阳极电极和连接体的芯部，电解液容腔设置在阳极电极与壳体之间，透氧膜装在壳体下端，透氧膜的内表面与阴极电极和封闭的电解液相接触。阴极电极为惰性金属材料，其纯度≥99.9999％。阴极电极工作表面为圆形，其直径2～8mm。具有灵敏度高，输出电流信号强，抗干扰能力强，输出稳定，适合工业化生产等优点，使传感器满足痕量级的溶解氧的测量成为可能。
文档编号G01N27/30GK2857003SQ200520029538
公开日2007年1月10日 申请日期2005年12月10日 优先权日2005年12月10日
发明者柴颖, 承学东, 白雁飞, 承慰才 申请人:吉林市恒诚电力设备有限责任公司