本發(fā)明屬于電導(dǎo)電極技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及流通式工業(yè)在線五電極電導(dǎo)率傳感器。

背景技術(shù)：

測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率的方法較多，相較于其他方法，電極式電導(dǎo)率測量法具有電極結(jié)構(gòu)簡單和測量范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。電極式電導(dǎo)率測量法的核心是研究出一種測量精度極高的電導(dǎo)電極。電導(dǎo)電極是測定溶液中導(dǎo)電離子的傳感器。七電極電導(dǎo)率傳感器，測量精度較高，使用性能較好。目前，有一種七電極電導(dǎo)率傳感器，它包含三個(gè)石墨片電極，并在兩兩石墨片電極之間各安裝一組鉑絲電極，通過測量兩組鉑絲電極的電壓信號(hào)再取平均值來作為測量值。這種方法除了制作較昂貴，而且對(duì)兩組鉑絲電極的安裝要求較為嚴(yán)格，對(duì)兩組鉑絲電極的安裝距離要求不能出現(xiàn)差錯(cuò)，由于在實(shí)際操作當(dāng)中，難免出現(xiàn)失誤或誤差，因此這種測量方法在安裝鉑絲電極出現(xiàn)較大失誤或誤差時(shí)，測量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大誤差；故而，這種方法安裝繁瑣、費(fèi)時(shí)；并且由于安裝繁瑣、費(fèi)時(shí)，更容易導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝簡便、節(jié)約材料、測量簡單不易出錯(cuò)的流通式工業(yè)在線五電極電導(dǎo)率傳感器。

流通式工業(yè)在線五電極電導(dǎo)率傳感器，包括依次相接且連通的螺紋進(jìn)料管、第一石墨片電極、第一電極管、第二石墨片電極、第二電極管、第三石墨片電極、螺紋出料管，在第一電極管內(nèi)孔中任意兩個(gè)位置或第二電極管內(nèi)孔中任意兩個(gè)位置的圓形橫截面直徑位置平行設(shè)置兩根鉑絲電極，兩根鉑絲電極穿過第一電極管或第二電極管內(nèi)壁后和兩根漆包線連接，漆包線環(huán)繞在和漆包線連接的鉑絲電極所在圓形橫截面位置處的電極管外管壁上，第一石墨片電極、第二石墨片電極和第三石墨片電極均設(shè)有用于安裝電極引線的電極引線孔，第三石墨片電極上安裝有溫度傳感器。采用這種結(jié)構(gòu)，節(jié)約了材料，鉑絲電極只需安裝一組且對(duì)鉑絲電極的安裝位置的限制大大降低，因此安裝更簡單、測量更簡單，且避免了安裝繁瑣而導(dǎo)致測量結(jié)果較易出現(xiàn)的大誤差或不精準(zhǔn)；并且鉑絲電極導(dǎo)電性能好，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，還包括鉑絲拉直校正器，鉑絲拉直校正器安裝在第一電極管或第二電極管上，且鉑絲拉直校正器位于兩根鉑絲電極之間。采用這種結(jié)構(gòu)，鉑絲拉直校正器在與鉑絲電極垂直的方向?qū)㈦姌O管壓緊，從而保證鉑絲保持在拉直狀態(tài)，因此測量更準(zhǔn)確、可測溫度范圍更寬。

優(yōu)選的，第一石墨片電極、第二石墨片電極和第三石墨片電極的中部均設(shè)置有用于液體流入的楔形孔，第一石墨片電極、第二石墨片電極和第三石墨片電極右端均設(shè)有圓柱形電極引線孔。采用這種結(jié)構(gòu)，楔形孔使待測溶液更容易流進(jìn)檢測通道內(nèi)，方便測量。

優(yōu)選的，第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極的楔形孔的斜面上均電鍍有ni-p合金。采用這種結(jié)構(gòu)，電鍍有ni-p合金后，楔形孔的斜面更光滑，因此能較好地防止產(chǎn)生積垢，且方便人工清洗，能使測量精度更高。

優(yōu)選的，鉑絲電極穿過第一電極管或第二電極管內(nèi)壁的開孔處設(shè)置有用于密封的樹脂膠水。采用這種結(jié)構(gòu)，處理后的鉑絲電極具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能，因此裝置耐用且能減少維護(hù)裝置的次數(shù)，節(jié)約了時(shí)間。

優(yōu)選的，螺紋進(jìn)料管、螺紋出料管均為pvc螺紋管。采用這種結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑較大的pvc螺紋管具有較好的耐腐蝕性能、且絕緣，且流體阻力小，性能穩(wěn)定、使用可靠，內(nèi)徑大的pvc螺紋管方便人工定期做機(jī)械清洗。

優(yōu)選的，第一電極管、第二電極管均為pc透明管。采用這種結(jié)構(gòu)，能滿足使用要求，且便于觀察待測溶液的流動(dòng)情況，在出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)調(diào)整。

優(yōu)選的，溫度傳感器為lm35dz型號(hào)的溫度探頭。采用這種結(jié)構(gòu)，lm35dz型號(hào)的溫度探頭的工作范圍廣泛，測量簡易且精度高；同時(shí)它的結(jié)構(gòu)良好，外部密封防水，適合在工業(yè)現(xiàn)場對(duì)溫度進(jìn)行測量。

優(yōu)選的，還包括用于保護(hù)第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極、第一電極管、第二電極管的裝配盒，裝配盒接地，裝配盒包括金屬盒體、金屬前蓋板、金屬后蓋板，金屬前蓋板、金屬后蓋板上均開設(shè)有出管孔，金屬后蓋板上還設(shè)有溫度信號(hào)線出線孔和電極引線輸出總線孔，金屬前蓋板、金屬后蓋板分別安裝于金屬盒體開口的兩端。溫度信號(hào)線采用普通3芯電纜，其屏蔽線接地；5個(gè)電導(dǎo)率信號(hào)線采用5芯同軸電纜，每芯屏蔽線都串接磁珠后接信號(hào)地，另外增加1芯引出接地信號(hào)連接裝配盒。采用這種結(jié)構(gòu)，能對(duì)第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極、第一電極管、第二電極管起到保護(hù)作用，并能起到防護(hù)與屏蔽的作用。

優(yōu)選的，還包括塑料絕緣板和線槽，第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極、第一電極管、第二電極管均安裝在塑料絕緣板上，塑料絕緣板安裝在金屬盒體內(nèi)，用于匯集所有電極引線的線槽安裝在塑料絕緣板上。采用這種結(jié)構(gòu)，能將電極引線匯集起來，方便管理和安裝，同時(shí)能防止電極引線纏繞在一起從而影響測量工作。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明只采用一組鉑絲電極安裝于第一電極管或第二電極管，節(jié)約材料，并且由于對(duì)鉑絲電極的安裝位置的限制大大降低，因此安裝更加簡單、測量更簡單，且避免了安裝繁瑣而導(dǎo)致測量結(jié)果較易出現(xiàn)的大誤差或不精準(zhǔn)。

2、石墨片電極上開設(shè)的楔形孔，使待測溶液更容易流進(jìn)檢測通道內(nèi)，方便測量；并在楔形孔的斜面上均電鍍有ni-p合金，因此楔形孔的斜面更光滑，能較好地防止產(chǎn)生積垢，且方便人工清洗，測量精度更高。

3、第一電極管、第二電極管均采用pc透明管，這便于操作者觀察待測溶液的流動(dòng)情況，并能在出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)調(diào)整裝置。

4、設(shè)有裝配盒，并將石墨片電極、電極管置于裝配盒中，從而對(duì)石墨片電極、電極管起到保護(hù)作用，并且裝配盒還能起到防護(hù)與屏蔽的作用；線槽能夠匯集所有的電極引線，方便對(duì)電極引線的管理和安裝，防止電極引線纏繞在一起給測量帶來不便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的石墨電極及電極管的組合剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電極管透視示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的裝配示意圖。

其中，1為第一電極引線孔；2為第一石墨片電極；3為第二電極引線孔；4為第二石墨片電極；5為第一鉑絲電極引線；6為鉑絲拉直校正器；7為第二鉑絲電極引線；8為第三電極引線孔；9為第三石墨片電極；10為螺紋出料管；11為溫度傳感器；12為第二電極管；13為第一電極管；14為螺紋進(jìn)料管；15為第一鉑絲電極；16為第二鉑絲電極；17為塑料絕緣板；18為線槽；19為金屬后蓋板；20為電極引線輸出總線孔；21為螺紋出料管出管孔；22為溫度信號(hào)線出線孔；23為金屬盒體；24為電鍍面；25為金屬前蓋板；26為螺紋進(jìn)料管出管孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的具體說明。

流通式工業(yè)在線五電極電導(dǎo)率傳感器，包括依次相接的螺紋進(jìn)料管、第一石墨片電極、第一電極管、第二石墨片電極、第二電極管、第三石墨片電極、螺紋出料管，并且形成由螺紋進(jìn)料管貫通至螺紋出料管的流體通道。

本實(shí)施例中，第一電極管和第二電極管均為pc透明管。螺紋進(jìn)料管、螺紋出料管均為pvc螺紋管。第一石墨片電極的中部由上至下開設(shè)有用于檢測液體流通的、依次相接的楔形孔、圓形孔，第一石墨片電極的右端開設(shè)有第一電極引線孔。第二石墨片電極的中部由上至下開設(shè)有用于檢測液體流通的、依次相接的楔形孔、圓形孔、楔形孔，第二石墨片電極的右端開設(shè)有第二電極引線孔。第三石墨片電極的中部由上至下開設(shè)有用于檢測液體流通的、依次相接的圓形孔、楔形孔，第三石墨片電極的左端開設(shè)有用于安裝溫度傳感器的圓柱形孔，第三石墨片電極的右端開設(shè)有第三電極引線孔。螺紋進(jìn)料管的上部與第一石墨片電極的下部的圓形孔相連通，第一電極管的下部與第一石墨片電極的上部的楔形孔相連通，第一電極管和第二電極管通過第二石墨片電極的楔形孔相連通，螺紋出料管的下部與第三石墨片電極的上部圓形孔相連通，第二電極管的上部與第三石墨片電極的下部的楔形孔相連通，并在第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極的楔形孔的斜面上均電鍍有ni-p合金。

本實(shí)施例中，在第三石墨片電極、第二石墨片電極和第一石墨片電極的右端邊角處打孔、攻絲，插入帶有自制墊片螺絲的線耳，線耳用于固定直徑為0.25毫米的漆包線，漆包線的尾部高溫焊錫形成電極引線，由此而引出的電極引線導(dǎo)電性能好，操作方便拆卸簡單。溫度傳感器為lm35dz型號(hào)的溫度探頭，當(dāng)待測溶液流入時(shí)，溫度傳感器能夠較準(zhǔn)確的將溫度變化數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給單片機(jī)。

本實(shí)施例中，各石墨片電極主要原料采用不透性石墨，通過數(shù)控雕刻機(jī)加工成型而成。為了能應(yīng)對(duì)結(jié)垢，通過對(duì)石墨塊清洗，在80℃下用堿除酯，再在55℃下用3a/dm²電流在ni-p合金電鍍液中經(jīng)20分鐘電鍍可以在石墨電極上鍍上0.01毫米厚的ni-p合金，ni-p合金具有良好的導(dǎo)電性及抗腐蝕性能，電鍍后光滑的電鍍面不易積垢，也便于人工清洗。電極管也是通過數(shù)控雕刻機(jī)進(jìn)行打孔切割，精度高。系統(tǒng)的裝配主要由耐腐蝕性能良好的樹脂膠水完成。

在本實(shí)施例中，第一電極管為空心管，不做任何處理，以便于觀察待測液的流動(dòng)情況；在第二電極管沿電極管長度方向上的任意兩個(gè)位置處的圓形橫截面直徑位置設(shè)置兩根平行的鉑絲電極，鉑絲電極的直徑均為0.2毫米，兩根鉑絲電極分別稱為第一鉑絲電極和第二鉑絲電極，第一鉑絲電極和第二鉑絲電極一下一上設(shè)置于第二電極管上，兩根鉑絲電極穿過第二電極管內(nèi)壁與漆包線連接，并且鉑絲電極兩端通過高溫焊錫與漆包線連接，之后再將漆包線纏繞在第二電極管上，并在纏繞節(jié)點(diǎn)處匯于一路，匯線處用焊錫緊固，形成電極引線，固定后引出，形成第一鉑絲電極引線、第二鉑絲電極引線。在鉑絲電極穿過第二電極管內(nèi)壁的開孔處用耐酸、耐堿性能極好的樹脂膠水密封。在第二電極管上，位于第一鉑絲電極和第二鉑絲電極中間安裝有鉑絲拉直校正器，鉑絲拉直校正器通過在與鉑絲垂直的方向?qū)⒌诙姌O管壓緊從而使鉑絲處于垂直繃緊狀態(tài)。為保證更好的測量效果，兩根鉑絲之間的間距不能過小，需盡量拉開兩鉑絲距離，增加有效檢測空間。

本實(shí)施例中，還包括用于保護(hù)第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極、第一電極管、第二電極管的裝配盒，裝配盒包括金屬盒體、金屬前蓋板、金屬后蓋板，金屬前蓋板、金屬后蓋板上均開設(shè)有出管孔，金屬前蓋板為螺紋進(jìn)料管出管孔，金屬后蓋板上為螺紋出料管出管孔，金屬后蓋板上還設(shè)有溫度信號(hào)線出線孔和電極引線輸出總線孔，金屬前蓋板、金屬后蓋板分別安裝于金屬盒體開口的兩端。還包括塑料絕緣板和線槽，第一石墨片電極、第二石墨片電極、第三石墨片電極均安裝在塑料絕緣板上，塑料絕緣板安裝在金屬盒體內(nèi)，用于匯集所有電極引線的線槽安裝在塑料絕緣板上。安裝時(shí)，第一石墨片電極、第一電極管、第二石墨片電極、第二電極管、第三石墨片電極均位于金屬盒體內(nèi)，螺紋進(jìn)料管穿過金屬前蓋板上的出管孔，螺紋出料管穿過金屬后蓋板上的出管孔，溫度信號(hào)線穿過金屬后蓋板上的溫度信號(hào)線出線孔；各電極引線均被匯集、收集到線槽，所有電極引線通過金屬后蓋板上的電極引線輸出總線孔輸出，溫度信號(hào)電纜和電導(dǎo)率信號(hào)電纜分別由電纜夾緊器固定在金屬后蓋板上再連接到單片機(jī)上。

本發(fā)明的工作過程和原理：在實(shí)際測量時(shí)，第一石墨片電極、第二石墨片電極、第一鉑絲電極、第二鉑絲電極和第三石墨片電極是測量單元，測量溶液從螺紋進(jìn)料管進(jìn)入，流經(jīng)第一石墨片電極的楔形孔、第一電極管、第二石墨片電極上的楔形孔、第二電極管、第三石墨片電極的楔形孔，再從螺紋出料管流出，這有利于氣體盡快排出，減少測量干擾。采用恒流激勵(lì)源激勵(lì)第二石墨片電極，其中，電流的一半經(jīng)第一電極管流入第一石墨片電極，另一半的電流經(jīng)第二電極管流入第三石墨片電極，從而在第一鉑絲電極和第二鉑絲電極之間產(chǎn)生一個(gè)電勢差，通過外部采集芯片的處理可以獲取第一鉑絲電極和第二鉑絲電極兩端的電壓差信號(hào)。完成整個(gè)測量過程。本發(fā)明中，第一石墨片電極和第三石墨片電極用于連接信號(hào)地，起屏蔽外界信號(hào)的作用。在第二石墨片電極和地之間加上一個(gè)恒定的電流，此電流由交流激勵(lì)源產(chǎn)生。交流激勵(lì)源通常采用正弦波或交流方波，目的是避免電極極化。根據(jù)恒流電路原理，激勵(lì)源上電流恒定，不隨外界電阻變化，測量得到的電壓差信號(hào)與第一鉑絲電極、第二鉑絲電極兩端之間的電阻成正比，從而計(jì)算出電極傳感器內(nèi)待測溶液的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率。

以上只是為清楚地說明本發(fā)明所作的一個(gè)實(shí)施例說明，事實(shí)上，本發(fā)明的兩根鉑絲電極也可安裝在第一電極管上，從而達(dá)到測量目的；而電極管也可采用其它耐腐蝕、絕緣的材質(zhì)制成，不僅限于pc管；等等。

除了本實(shí)施例提及的方式外，上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。