三电极电导率传感器探头老化实验装置及方法与流程

本发明属于海洋仪器生产领域，具体地说，涉及一种三电极电导率传感器探头老化实验装置及其使用方法。

背景技术：

随着社会的进步和发展，海洋在人们生活中发挥着越来越重要的作用，海水的盐度信息是研究海洋的重要元素。目前，盐度信息的获得都是通过测量海水的电导率然后通过标准公式计算得出，因此电导率传感器是研究海洋的重要手段。

目前国内、外常用的电导率传感器是三电极式结构如图1所示，其探头部分主要有一个细长玻璃管a和三个铂电极b组成，为了减小电极附近的极化效应，保证测量精度，在铂电极b表面进行了镀铂黑处理，使其形成了一层微小蜂窝状金属铂。电导率传感器通过给铂电极b施加交流电来测量海水的电导率。新制作的电导率传感器铂电极b表面蜂窝状金属铂由于交流电与海水的双重作用下，微小蜂窝状金属铂表面结构会发生改变，当改变达到一定程度后，金属铂表面结构会稳定下来。为了保证测量精度，电导率传感器探头在需要经过老化实验。为了加剧老化速度，电导率传感器探头需要经过反复的海水浸湿、通电、晾干这一过程。

目前，三电极电导率探头老化实验实是人工进行操作的。老化实验时，需要手动把电导池放入到海水槽中，然后施加交流电来进行老化实验。老化实验一段时间后需要把电导率传感器探头从海水槽中取出，然后用淡水冲洗干净并晾干。周而复始重复这一过程10次，约1个月时间。

电导率传感器探头老化实验过程比较复杂，多个传感器探头同时进行老化实验耗费大量的人力；人工操作进行电导池老化实验对老化时间的控制不太精确，无法保证老化实验的一致性。

技术实现要素：

为了解决目前电导率传感器探头老化实验过程复杂导致人工成本高、无法保证老化实验一致性的问题，本发明提供了一种三电极电导率传感器探头老化实验装置，其目的在于通过电导率传感器探头老化实验流程的自动化精确控制，实现多个电导率探头同时进行老化实验、来降低老化实验的人工成本、提高老化实验的一致性。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种三电极电导率传感器探头老化实验装置，包括控制箱、海水槽、淡水槽；

待老化的若干探头通过管路串联在一起，构成老化实验管路；

所述老化实验管路入口处设有吸力泵，分为三个入口分路，一路设在海水槽，一路设在淡水槽，一路设在空气中，各入口分路都设有常闭电动阀；

所述老化实验管路出口处分为两个出口分路，一个连接海水槽，一个连接淡水槽，各出口分路都设有常闭电动阀；

所述控制箱连接控制吸力泵和各常闭电动阀，所述控制箱还设有探头连接线连接各待老化的探头。

进一步的，所述海水槽和淡水槽都为长方形水槽，并排安装在一起，其后方为长方形平板，所述吸力泵和各常闭电动阀设在长方形平板上；所述海水槽和淡水槽上方设有托板，所述待老化的若干探头设置在托板上。

更进一步的，所述待老化的若干探头间通过探头连接软管串联在一起；所述探头与吸力泵、各常闭电动阀、海水槽、淡水槽之间通过管路连接管连接在一起。

更进一步的，所述探头通过探头固定块设置在托板上。

更进一步的，所述控制箱通过4个支撑柱安装在水槽后方平板的正上方。

使用上述三电极电导率传感器探头老化实验装置的老化方法，包括：

(1)待老化的若干探头固定在实验装置中，连接管路，构成老化实验管路；控制箱的探头连接线与探头进行连接；

(2)控制箱打开设在海水槽的入口分路和出口分路的常闭电动阀，启动吸力泵，吸力泵吸取海水槽内的海水，使得海水充满整个探头，多余的海水重新流入到海水槽内；

(3)控制箱关闭吸力泵，关闭设在海水槽的入口分路和出口分路的常闭电动阀，使得海水保持在电导率探头内部，然后控制箱通过探头连接线给电导率探头施加交流电，进行老化实验；

(4)一个周期老化时间结束后，控制箱断开施加到探头上的交流电，打开设在淡水槽的入口分路和出口分路的常闭电动阀，启动吸力泵，吸力泵吸取淡水槽内的淡水，使得淡水充满探头内部并对内部进行冲洗，多余的淡水会重新流入到淡水槽内；

(5)关闭吸力泵后控制箱关闭设在淡水槽的入口分路的常闭电动阀，打开设在空气中的入口分路的常闭电动阀，重新启动吸力泵，吸力泵吸取空气，使得空气排出电导率探头内部的淡水；

(6)淡水排除后，控制箱关闭设在淡水槽的出口分路的常闭电动阀、设在空气中的入口分路的常闭电动阀和吸力泵，静置一段时间后，返回步骤(2)，老化实验进入下一个周期。

进一步的，步骤(1)所述管路连接方法为：通过探头连接软管按照顺序将各探头进行串联连接，通过管路连接管将探头与吸力泵、各常闭电动阀、海水槽、淡水槽连接在一起。

进一步的，所述探头通过安装在探头固定块上进行固定。

相对于现有技术，本发明所述的三电极电导率传感器探头老化实验装置及方法具有以下优势：

本发明实现了电导率传感器探头老化实验流程的自动化精确控制，并实现多个电导率探头同时进行老化实验，降低了老化实验的人工成本、提高了老化实验的一致性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为三电极电导率传感器探头结构示意图；

图2为本发明的装置结构示意图；

图3为本发明的管路连接及老化实验工作原理接示意图；

图4为本发明的老化试验工作示意图。

其中：

a：玻璃管； b：铂电极；

1：第一常闭电动阀； 2：第二常闭电动阀；

3：第三常闭电动阀； 4：第四常闭电动阀；

5：第五常闭电动阀； 6：吸力泵；

7：海水槽； 8：淡水槽；

9：探头固定块； 10：固定块托板；

11：管路连接管； 12：控制箱；

13：探头连接线； 14：支撑柱；

15：探头连接软管； 16：电导率探头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明涉及的一种三电极电导率传感器探头老化实验装置如图2所示，包括控制箱12、探头连接线13、支撑柱14、吸力泵6、第一常闭电动阀1、第二常闭电动阀2、第三常闭电动阀3、第四常闭电动阀4、第五常闭电动阀5、管路连接管11、淡水槽8、海水槽7、探头固定块9、固定块托板10，探头连接软管15组成。

长方形海水槽7和长方形淡水槽8并排安装在一起，分别用于放置海水和淡水；5个常闭电动阀和吸力泵6分别安装在海水槽7和淡水槽8后方长方形平板上，用来实现多个电导率探头16内部海水、淡水的注入与排出，5个常闭电动阀、吸力泵6、海水槽7以及淡水槽8之间通过管路连接管11连接到一起。具体的连接顺序见图3.

控制箱12通过4个支撑柱14安装在水槽后方平板的正上方，用来实现对常闭电动阀、吸力泵6的控制以及对电导率探头16交流电的供给；长方形固定块托板10安装在海水槽7和淡水槽8的正上方，用于电导率探头16的摆放；探头固定块9安装在固定块托板10的上方，用来固定电导率探头16；探头连接线13位于控制箱12的下方用于连接电导率探头16，给探头施加交流电。

本发明涉及的一种三电极电导率传感器探头老化实验装置在工作时，电导率探头16安装位置如图4所示，先把多个电导率探头16通过探头固定块9固定到固定块托板10上，然后通过探头连接软管15按照顺序将电导率探头16进行连接，将电导率探头16接入海水、淡水控制管路。管路连接完毕后，将探头连接线13与电导率探头16进行连接。探头连接线13连接后，控制箱12打开第一常闭电动阀1和第二常闭电动阀2，启动吸力泵6，吸力泵6吸取海水槽7内的海水，使得海水充满整个电导率探头16，多余的海水重新流入到海水槽7内。海水充满电导率探头16后，控制箱12关闭第一常闭电动阀门1和第二常闭电动阀门2，使得海水保持在电导率探头16内部，然后控制箱12通过探头连接线13给电导率探头16施加交流电。一个周期老化时间结束后，控制箱12断开施加到电导率探头16上的交流电，打开第三常闭电动阀3和第四常闭电动阀4，启动吸力泵6，吸力泵6吸取淡水槽8内的淡水，使得淡水充满电导率探头16内部并对内部进行冲洗，多余的淡水会重新流入到淡水槽8内。淡水冲洗电导率探头16结束后，关闭吸力泵6后控制箱12关闭第三常闭电动阀3，打开第五常闭电动阀5，重新启动吸力泵6，吸力泵6吸取空气，使得空气排除电导率探头16内部的淡水。淡水排除后，控制箱12关闭第四常闭电动阀4、第五常闭电动阀5和吸力泵6，静置一段时间后，老化试验进入下一个周期。

经过上述过程，实现了电导率传感器探头老化实验流程的自动化精确控制，并实现多个电导率探头同时进行老化实验，降低了老化实验的人工成本、提高了老化实验的一致性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。