专利名称：一种无膜余氯传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量水中氯类消毒剂含量的测量装置，具体为是用于检测水 中余氯、总氯、二氧化氯的无膜余氯传感器。
背景技术：
目前，公知的传感器是金电极为工作电极，银/氯化银为对电极。金电极和银/氯 化银电极浸泡在充满电解液的电解液腔中，电解液腔通过亲水多孔膜与外界接触。待测溶 液中的有效氯成分(次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯或氯胺等)通过多孔亲水膜扩散进入电解 液腔中，在金电极表面被还原形成电流。由于在金电极加有负电压，对有效氯成分(次氯 酸、次氯酸盐、二氧化氯或氯胺等)在金电极表面的反应起加速作用，到达金电极表面的次 氯酸被立即还原，电解液腔内有效氯成分(次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯或氯胺等)浓度近 似为零，该电流大小与有效氯成分扩散进入电解液腔内的速度呈正比，在温度一定的条件 下，该速度与溶液中有效氯成分(次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯或氯胺等)呈正比，实现对水 中余氯的测定。多孔亲水膜的特性决定传感器的测量特性，当多孔亲水膜被有机大分子或 其他污染物堵塞时，膜的通透性改变，影响测量。为了获得准确的测量结果必须对膜经常进 行清洗，维护麻烦，费用高。另外，因为该膜为多孔亲水膜，膜的亲水性受表面活性剂的影响 巨大，微量的表面活性剂可能使膜的通透性发生巨大改变，因此覆膜余氯传感器在含表面 活性剂的场合不能使用。

实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种无膜余氯传感器，以解决上述背景技 术中的缺点。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种无膜余氯传感器，包括，防水接头，电极外壳，信号处理电路板，参比电极，工 作电极，电极座，选择性离子隔膜环，电解液腔外壳，电解液腔，工作电极金电极为无膜结 构，直接与待测溶液接触，溶液中的余氯直接在金电极表面反应，从金电极接受电子变成氯 离子，氯离子在电场力作用下，通过一个选择性离子隔膜环向阳极动，与银反应形成氯化 银，完成电流回路，实现对水中余氯的测量。在本实用新型中所述余氯为次氯酸或次氯酸盐，所述阳极为银/氯化银。在本实用新型中，传感器中的工作电极金电极直接与待测溶液接触，对电极银/ 氯化银电极位于由电极座、电解液外壳和选择性离子隔膜环包围成的电解液腔内，其中隔 膜环为厚度1-—3mm，外径8-—12mm,内径为4-—8mm的圆环，腔内的电解液为氯化钾或其 他含氯电解质。当传感器位于含氯溶液中时，溶液中的次氯酸或二氧化氯在工作电极金电 极(阴极)表面获得电子，变成氯离子，氯离子通过选择性离子隔膜环进入电解液腔内与对 电极(阳极)中的银反应形成氯化银，并将电子传递给阳极从而在阴极和阳极之间形成电 流，该电流大小与达到金电极表面的次氯酸含量呈正比从而与待测溶液中次氯酸含量呈正
3比，在pH—定时，与溶液中待测余氯含量呈正比，从而实现对余氯的测量。由于氯离子在测 量过程中只是承担转移电荷的功能，而且其移动是在电场作用下移动，因此隔膜即使被污 染也不会影响到电荷的转移，而且由于隔膜为固体结构，具有较强的抗冲击能力，可用牙刷 直接刷洗其表面。在本实用新型中所述信号处理电路板位于传感器外壳内，完成对信号的放大和处理。有益效果本实用新型结构简单，清洗方便，提高余氯传感器的使用范围，使得传 感器能在污水环境和含表面活性剂的场合长期稳定使用，减少维护量，降低维护费用，信号 处理电路直接封装在传感器中，测量信号通过4-20mA电流信号实现远传，抗干扰能力强。

图1为本实用新型结构框图；具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1来具体说明本实用新型实施例。一种无膜余氯传感器，包括，防水接头1，电极外壳2，信号处理电路板3，参比电极 4，工作电极5，电极座6，选择性离子隔膜环7，电解液腔外壳8，电解液腔9，其中防水接头为 尼龙材料，传感器外壳采用工程塑料注塑制成，电极座采用工程塑料注塑制成，参比电极为 银/氯化银采用银丝绕制而成，工作电极为黄金，通过注塑嵌入到电极座中，选择性离子隔 膜环采用导电硅橡胶制作。电解液为氯化钾，当传感器工作电极5位于含氯溶液中时，溶液 中的次氯酸或二氧化氯在金电极(阴极)表面获得电子，变成氯离子，氯离子通过选择性离 子隔膜环7进入电解液腔9内与参比电极(阳极)中的银反应形成氯化银，并将电子传递 给阳极，从而在阴极和阳极之间形成电流，该电流大小与达到金电极表面的次氯酸含量呈 正比从而与待测溶液中次氯酸含量呈正比，在pH—定时，与溶液中待测余氯含量呈正比， 从而实现对余氯的测量。由于氯离子在测量过程中只是承担转移电荷的功能，而且其移动 是在电场作用下移动，因此隔膜即使被污染也不会影响到电荷的转移，而且由于隔膜为固 体结构，具有较强的抗冲击能力，其清洗十分简单，可用牙刷直接刷洗其表面。信号处理电 路板位于传感器外壳内，完成对信号的放大和处理。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种无膜余氯传感器，包括，防水接头，电极外壳，信号处理电路板，参比电极，工作电极，电极座，选择性离子隔膜环，电解液腔外壳，电解液腔，其特征在于，所述的防水接头为尼龙材料，传感器外壳采用工程塑料注塑制成，电极座采用工程塑料注塑制成，参比电极为银/氯化银采用银丝绕制而成，工作电极为黄金，通过注塑嵌入到电极座中，选择性离子隔膜环采用导电硅橡胶制作，所述信号处理电路板传感器外壳内设有对信号的放大和处理的装置。
2.根据权利要求1所述的一种无膜余氯传感器，其特征在于，在所述选择性离子隔膜 环厚度1-—3mm，外径8-—12mm,内径为4-—8mm的圆环。
专利摘要一种无膜余氯传感器，包括，防水接头，电极外壳，信号处理电路板，参比电极，工作电极，电极座，选择性离子隔膜环，电解液腔外壳，电解液腔，工作电极金电极为无膜结构，直接与待测溶液接触，溶液中的余氯直接在金电极(阴极)表面反应，从金电极接受电子变成氯离子，氯离子在电场力作用下，通过一个选择性离子隔膜环向银/氯化银电极(阳极)移动，与银反应形成氯化银，完成电流回路，实现对水中余氯的测量。本实用新型结构简单，清洗方便，提高余氯传感器的使用范围。
文档编号G01N33/18GK201653974SQ200920241940
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者丁萍, 姚辉, 张清敏, 申雄兵, 肖剑 申请人:肖剑