[实用新型]一种锂离子浓度检测系统

说明书

本实用新型公开一种锂离子浓度检测系统，包括：控制模块，用于向扫描信号发生模块发送控制指令；扫描信号发生模块，用于根据控制指令产生恒电势产生模块所需的信号；恒电势产生模块，与聚阴离子型化合物电极模块连接，用于向聚阴离子型化合物电极模块提供扫描电压；工作电极、辅助电极和参比电极；本实用新型可以通过控制模块实时采集工作电极的特征电流，进而确定待测溶液中的锂离子浓度。实现了锂离子的在线和离线检测。可以简单、低成本、快速地用于锂离子的浓度的测试。用于工业生产时，可将锂离子浓度传送给工艺系统，进而根据锂离子浓度实时对工艺进行调整，具有实时在线、精确高效的特点。

技术领域

本实用新型涉及离子浓度检测技术领域，尤其涉及一种锂离子浓度检测系统。

背景技术

在野外勘测和工业生产过程中，水溶液中锂离子浓度的快速检测十分重要。目前，常用的锂离子浓度的检测方法为原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法，然而，上述两种检测方法设备一旦安装好便难以移动，检测过程需使用氮气或氩气，检测成本高。

锂离子选择性电极由对锂离子具有选择性的材料制成，分为电压锂离子选择性电极和电流锂离子选择性电极两类。电压锂离子选择性电极工作时，将其同参比电极一起浸入含锂溶液中，形成原电池，原电池的电势和溶液锂浓度的对数呈线性关系，据此，可以检测溶液锂浓度。晶体膜、离子缔合型络合物、中性载体等材料先后被用于制作电压锂离子选择性电极，然而，上述材料或造价昂贵，或难以长时间使用，或抗同族杂质元素干扰能力差，均难以满足要求。电流锂离子选择性电极工作时，对其进行伏安测试，所得电流和溶液锂浓度呈线性关系，据此，可以检测溶液锂浓度，但所用材料为有机材料，导电性不好，同时，材料结构复杂，合成难度大，如6,6-二苄基-14-冠-4。

同时在锂生产环节中，经常需要快速的、实时获得生产中的溶液的锂离子浓度，便于及时对工业生产工艺的调整或反馈。通常的做法是对溶液进行取样，对取样样品进行离线送检来获得锂离子浓度，针对检测得到的锂离子浓度，对生产工艺进行调整，这就导致检测过程繁琐，无法实时采集信号，作出及时的工艺调整。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种锂离子浓度检测系统。

一种锂离子浓度检测系统，包括：

控制模块，与扫描信号发生模块和恒电势产生模块连接，用于向所述扫描信号发生模块发送控制指令，采集流过工作电极的特征电流，并进行数据处理；

扫描信号发生模块，与恒电势产生模块连接，用于根据所述控制指令产生所述恒电势产生模块所需的信号；

恒电势产生模块，与聚阴离子型化合物电极模块连接，用于向所述聚阴离子型化合物电极模块提供扫描电压；

聚阴离子型化合物电极模块，与所述控制模块连接，用于与待测溶液中的锂离子反应；所述聚阴离子型化合物电极模块包括：工作电极、辅助电极和参比电极。

在一个实施例中，所述控制模块采集获取所述工作电极置入待测溶液中后的特征电流，所述控制模块根据此所述特征电流及测试标准溶液得到的特征电流与溶液中锂离子浓度之间关系的标准曲线(以下简称标准曲线)确定所述待测溶液的锂离子浓度。

在一个实施例中，所述恒电势产生模块包括：第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器；

所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的反相输入端接入所述扫描信号发生模块发送的信号，所述第一运算放大器的输出端与所述辅助电极连接；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述参比电极连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端接入所述信号；

所述第三运算放大器的同相输入端接地，所述第三运算放大器的反相输入端与所述工作电极连接，所述第三运算放大器的输出端与所述第三运算放大器的反相输入端连接。