专利名称：带电极腐蚀检测的电导传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种溶液检测装置，具体为一种用于溶液电导检测的带电极腐蚀检测的电导传感装置。
背景技术：
电导率是部分溶液必要测量的数据之一，如在血液透析液中，电导率是衡量透析液中无机盐含量的重要指标，电导率偏高或偏低都会对透析者产生负面影响。如果透析液电导率太高，病人会因为高纳而血压升高，甚至昏迷；若透析液电导率太低，病人会因低钠而低血压、恶心、呕吐、抽搐而发生危险。传统溶液电导率的基本测量方法是在溶液中置入电极，通过向溶液通电，测量电极两端的电压U以及流过的电流I，计算电极之间的电阻R=U/I，用公式k=K/R来计算溶液电导率，其中K为电极常数，其受到电极的等效面积大小A和电极之间的距离L影响。实际使用过程中，由于溶液会对电极产生腐蚀效果，腐蚀发生后，电极的等效面积大小A会产生改变，从而影响实际测量的电导率结果。目前所用到的电导传感装置并不能有效地检测电极的腐蚀状态，使用时只能通过目测的方式判断，判断不准确，难以起到理想的预警效果。

发明内容
针对上述问题，本发明提供一种腐蚀程度判断准确、能减少电导测量结果误差的带电极腐蚀检测的电导传感装置。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是
带电极腐蚀检测的电导传感装置，包括设置有贯通通道的管体以及用于信号处理的处理器单元，所述贯通通道包括第一通道段和第二通道段，所述第二通道段的内径小于第一通道段的内径，第一通道段和第二通道段内分别设置有至少两个环状电极，环状电极包围于贯通通道的外侧并可与流经贯通通道的液体直接接触，环状电极的输出端与处理器单元连接。优选的是，所述环状电极为碳环。优选的是，管体内设置有用于检测流经贯通通道的液体温度的温度传感器，温度传感器的输出端与处理器单元连接。优选的是，第一通道段内分布有三个环状电极，第二通道段内分布有两个环状电极。优选的是，本发明包括报警单元，所述报警单元的输入端与处理器单元的输出端连接。优选的是，所述管体的两端分别设置有螺纹状套接部。本发明所采用的环状电极的等效面积大小A相当于其内圈的面积，电极之间的距离L则为环状电极之间的距离，在同样的环境下，流经的溶液会对内圈面积较小的环状电极产生更大的影响，即对处于第二通道段的环状电极产生的腐蚀相对影响更大，相应地其对测量结果的影响也更大，通过对基于第一通道段和第二通道段的环状电极所测量的电导率结果进行比较，一旦发现两者差异过大，便可以认为环状电极已经腐蚀严重，需要更换。从以上的腐蚀检测原理可知，本发明可以准确地检测出电极的腐蚀状态，其数据处理简单，可以免去复杂的分析处理过程，由于其能够有效地判断电极的腐蚀状态，因此其可以基本保证电导率测量的准确度，特别是在透析液的电导率测量中，其可以避免因腐蚀而造成的电导率不准确而对透析者产生的负面影响，甚至生命安全。


下面结合附图和具体实施方式
进行进一步的说明
图I为本发明一种实施例的系统组成示意图；
图2为本发明一种实施例的测量原理框图。
具体实施例方式参照图1，本发明的带电极腐蚀检测的电导传感装置，包括设置有贯通通道11的管体I以及用于信号处理的处理器单元2。贯通通道11优选为截面为圆形的直通型管道。贯通通道11包括第一通道段111和第二通道段112，所述第二通道段112的内径r2小于第一通道段111的内径rl。例如，当第一通道段111的内径rl (半径)为0.3cm，第二通道段112的内径r2 (半径)应选为比0. 3cm小的数值，例如0. 25cm。第一通道段111和第二通道段112内分别设置有至少两个环状电极3，环状电极3包围于贯通通道11的外侧并可与流经贯通通道11的液体直接接触，环状电极3的输出端与处理器单元2连接。实现时，贯通通道11的外侧设置有用于安装环状电极3的安装槽，环状电极3固定安装于这些安装槽内，并且通过密封圈密封。安装于第一通道段111上的环状电极3—般作为正常测量溶液电导率使用，作为测量结果的来源，为了保证结果的准确，减小误差，安装在这一区段的环状电极3应该不限于一对，在本实施例中，这一区段的环状电极3的数量为3个，其可以组成3对电极对来统计电导率的大小。安装于第二通道段112上的环状电极3则一般作为腐蚀检测参考使用，其通过与第一通道段112上环状电极3测量结果的对比来判断电极是否被腐蚀到某一限定的程度，从而确定电极是否应该被更换。实际应用时，安装在这一区段的环状电极3的数量为2个即可满足使用的要求。本发明的环状电极3优选为碳环，其采用石墨与浸溃树脂的混合物制成，能确保装置的密封性。为了使得腐蚀超过一定程度时装置能够自动报警，本发明优选包括报警单元5，报警单元5的输入端与处理器单元2的输出端连接。另外，为了使得管体I易于与外部的管道连接，管体I的两端分别设置有螺纹状套接部12。下面描述本发明的检测原理。公知的是，溶液的电导率k的计算方法为k=K/R，其中K为电极常数，计算方法为K=L/A，A为电极的等效面积大小，L为电极之间的距离。在本实施例中，第一通道段111上一对环状电极对的电极等效面积Al等于第一通道段111的横截面积大小，LI为电极对的距离，在通道段截面为圆形结构的条件下，Kl=Ll/ (2Ji*rl*rl)，等效通孔截面积则为Sl=2Ji*rl*Ll ;同理，第二通道段112在起截面为圆形结构的条件下，K2=L2/(2 31 *r2*r2)，等效通孔截面积则为S2=2 n *r2*L2。在电极常数近似的条件下，S2的值会大于SI的值，面积较大的在同样的环境下，腐蚀引起的电极内径变化较小，电极常数变化也较小，因此电极常数K2对腐蚀的敏感程度大于电极常数Kl。
在本发明中，环状电极是包围于贯通通道外侧的，一开始时，电极的内径等于其所分布位置的贯通通道内径大小，但随着使用时间的增长，电极的表面会逐渐被溶液腐蚀，电极的内径会逐渐增加，变化后的电极常数会比预设值小，在此情况下，基于电极常数预设值所计算的电导率会偏离实际值，并且随着腐蚀的加强偏离程度会加大，导电率测量不准确。由于电极常数K2对腐蚀的敏感程度大于电极常数Kl，因此基于第二通道段112上的电极所计算的电导率值k2偏离更大，并且逐渐与基于第一通道段111上的电极所计算的电导率值kl也产生差值。因此处理器单元2只需对上述差值进行监测便可以及时发现腐蚀情况，一旦两者差值大于预先设定值，装置便会提示电极需要更换。在实际应用时，本发明还可以采用一种更加方便的监测方法。由于电导率的测量方法是通过向溶液通电，测量电极两端的电压U以及流过的电流I，计算电极之间的电阻R=U/I，用公式k=K/R来计算溶液电导率。在Kl和K2相同或十分接近的情况下，通过检测比较两对电极对两端的电压值Ul和U2便可以分析电极的腐蚀程度。由于电压是直接测量参数，它们可以在测量后直接进行比较，免去了后续的数据处理过程。为了实现上述优点，本发明优选的是使得Kl和K2的预设数值相同或十分接近，即使得L1/A1=L2/A2便可，例如rl 为 0. 3cm, LI 为 I. 73cm 时，Kl 为 6. 12/cm, r2 为 0. 25cm, LI 为 I. 2cm 时，K2 为 6. ll/cm,Kl与K2基本相同。图2为实现上述检测原理的一种原理框图。图中的采集电路、比较电路、调理电路、AD转换电路、微处理器等都在处理器单元2中实现，其通过采集电路采集电极两端的参数，比较电路对采集的结果进行比较，比较结果作为判断电极腐蚀程度的参考值送入微处理器中处理，一旦分析得到腐蚀程度过高，装置会自动报警输出，提示人员进行电极更换。而基本采集电路(采集的为处于第一通道段的电极)所采集的数值则经过调理电路、AD转换电路处理后送入微处理器中进行处理，得到电导率值。由于溶液中离子的导电能力与温度相关，温度越高，导电能力就越强。因此测量溶液电导率时必须进行温度补偿。通常导电率是指溶液在室温25度下的电导率值，需要将其他温度下测量到的电导率转换到25度下。本发明在管体I内设置有用于检测流经贯通通道11的液体温度的温度传感器4，温度传感器4的输出端与处理器单元2连接，处理器单元2会根据检测得到的温度值进行温度补偿，提高测量的准确度。本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.带电极腐蚀检测的电导传感装置，包括设置有贯通通道(11)的管体(I)以及用于信号处理的处理器单元(2)，其特征在于所述贯通通道(11)包括第一通道段(111)和第二通道段(112)，所述第二通道段(112)的内径小于第一通道段(111)的内径，第一通道段(111)和第二通道段(112)内分别设置有至少两个环状电极(3)，环状电极(3)包围于贯通通道(II)的外侧并可与流经贯通通道(11)的液体直接接触，环状电极(3)的输出端与处理器单元(2)连接。
2.根据权利要求I所述的带电极腐蚀检测的电导传感装置，其特征在于所述环状电极(3)为碳环。
3.根据权利要求I所述的带电极腐蚀检测的电导传感装置，其特征在于管体(I)内设置有用于检测流经贯通通道(11)的液体温度的温度传感器(4)，温度传感器(4)的输出端与处理器单元(2)连接。
4.根据权利要求I所述的带电极腐蚀检测的电导传感装置，其特征在于第一通道段(III)内分布有三个环状电极(3)，第二通道段(112)内分布有两个环状电极(3)。
5.根据权利要求I所述的带电极腐蚀检测的电导传感装置，其特征在于包括报警单元(5)，所述报警单元(5)的输入端与处理器单元(2)的输出端连接。
6.根据权利要求I所述的带电极腐蚀检测的电导传感装置，其特征在于所述管体(I)的两端分别设置有螺纹状套接部(12)。
全文摘要
本发明公开了带电极腐蚀检测的电导传感装置，包括设置有贯通通道的管体以及用于信号处理的处理器单元，所述贯通通道包括第一通道段和第二通道段，所述第二通道段的内径小于第一通道段的内径，第一通道段和第二通道段内分别设置有至少两个环状电极，环状电极包围于贯通通道的外侧并可与流经贯通通道的液体直接接触，环状电极的输出端与处理器单元连接。本发明可以准确地检测出电极的腐蚀状态，其数据处理简单，可以免去复杂的分析处理过程，由于其能够有效地判断电极的腐蚀状态，因此其可以基本保证电导率测量的准确度，特别是在透析液的电导率测量中，其可以避免因腐蚀而造成的电导率不准确而对透析者产生的负面影响，甚至生命安全。
文档编号G01R27/22GK102707154SQ201210163689
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者陈君 申请人:广东宝莱特医用科技股份有限公司