[实用新型]一种溶氧电极适配器

说明书

本实用新型公开了一种溶氧电极适配器，包括壳体，所述壳体上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头；壳体内设有溶氧电极供电电路和信号滤波输出电路；所述输入接头、溶氧电极供电电路、信号滤波输出电路和输出接头依次连接。本实用新型提供的溶氧电极适配器，能实现极谱型溶氧电极和原电池型溶氧电极的切换，充分发挥了两种溶氧电极的优势，降低设备投入成本。

技术领域

本实用新型涉及溶解氧测量领域，尤其涉及一种溶氧电极适配器。

背景技术

目前，电极法测量溶液中的溶解氧采用两种方法：一是极谱法，二是原电池法。

极谱法的工作原理见图1：极谱型溶氧电极由第一阴极2’、第一阳极3’、第一电解液5’以及第一半透膜1’等主要部件构成，在外加直流极化电池4’作用下，溶解在水中的氧气穿过第一半透膜1’到达阴极发生还原反应。极谱型溶氧电极与极谱型测量仪器11’连接。

原电池法的工作原理见图2：原电池型溶氧电极由第二阴极7’、第二阳极8’、第二电解液9’以及第二半透膜6’等主要部件构成。阴阳两极在溶液中自发极化生电，无需外加极化电压。当溶解在水中的氧分子穿过第二半透膜6’达到阴极发生还原反应。原电池型溶氧电极与原电池型测量仪器10’连接。

当反应达到平衡稳定的条件下，该电化学反应形成的电流和氧气的分压(浓度)呈一定关系：

I＝n×F×A×D×S×pO₂/d

其中，I为传感器电流[nA]；n为电子迁移的数量(n＝4)；F为法拉第常数(F＝96485C/mol)；A为阴极表面积大小[cm²]；D为氧分子在膜上的扩散系数[cm²/s]；S为膜的氧溶解度[mol/(cm³*bar)]；pO₂为氧气分压[bar]；d为膜厚度[cm]。

因此，根据上述电化学过程产生的电流强度就可以计算出水中的溶解氧分压，然后再根据亨利定律就可得出水中的溶解氧浓度。亨利定律是物理化学的基本定律之一，由英国的Henry(亨利)在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现。其可表述为：在一定温度的密封容器内，气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比。

依据以上的特性，溶解氧仪器分为两种：一是极谱型，二是原电池型。使用过程中，极谱型仪器必须与极谱型溶氧电极配套使用，不然会产生测量错误。电极通过所连接仪器，得到所需要的外加极化电压。然而，目前的缺陷是，两种方式的仪器都是专用的，不能相互通用。

原电池型仪器必须与原电池型溶氧电极配套使用，不然会产生测量错误。

极谱型溶氧电极，其优点是整体工作寿命相对长些，缺点包括：1)测量前需要一定的预热时间；2)在测量过程中需要消耗氧气；3)测量时样品需要保持流动(搅拌)；4)需要定期的维护和重新校准。

原电池型溶氧电极，其优点是没有预热时间，而且在低溶氧水平下比极谱型电极更稳定和准确。然而，其缺点包括：1)测量过程中会消耗氧气；2)测量时样品需要保持流动(搅拌)；3)电极定期维护和重新校准时容易导致磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种溶氧电极适配器，其结构小巧，能实现极谱型溶氧电极和原电池型溶氧电极的切换，充分发挥了两种溶氧电极的优势，且设备投入成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供一种溶氧电极适配器，包括壳体，所述壳体上设有用于连接极谱型溶氧电极的输入接头，还设有用于连接原电池型测量仪器的输出接头；壳体内设有溶氧电极供电电路和信号滤波输出电路；所述输入接头、溶氧电极供电电路、信号滤波输出电路和输出接头依次连接。