[发明专利]关于离子分析器标定仪

说明书

本发明涉及离子分析仪，特别是对于采用电位测量技术的离子分析仪。它提供一种方法和设备来快速准确地标定分析仪。

离子分析仪用来测量溶液中离子的浓度。电位型离子分析仪已经在实验室和工业环境中获得广泛的应用，因为它们使得那些相对来说没经验并对湿化学技术缺乏研究的人也能够进行快速和精确的测量。

为了保证连续的精度，有必要对分析仪定期地进行再标定。对于电位离子分析仪，它包括确定参考电位E_o，斜率b，这些是由众所周知的能斯脱方程定义的。（E＝E_O-blogC），为了实现这种标定提出了各种方案，但没有一种方案得到完满地解决。

依照目前提出的发明，例如，对电位型离子分析仪来说，一个测量和标定设备有一个既为取样的测量也供分析仪标定用的储液容器。离子敏感电极伸向容器里的取样液体中，输出的电压表示了溶液中感兴趣离子的浓度。测量是在两种不同的模式下进行，一般称为监测模式和标定模式。在监测模式中，测量在取样溶液中进行不要再加入别的物质。而在标定模式中，测量既在被稀释的取样溶液中进行还要在未被稀释的取样溶液中进行。

更具体地说，在标定模式中，首先测量未被稀释的取样溶液。然后，该溶液被一小部分试剂稀释，这部分试剂中离子的浓度是已知的，而这些离子正是取样溶液中要测其浓度的离子。气泡被加入到这个溶液以便使附加试剂和取样溶液充分混合。应它被稀释后再对取样溶液进行测量。然后重复上面的过程用含有更大离子浓度的试剂去稀释，该离子正是取样溶液中被测浓度的离子，最后再测量。这三次测量能决定能斯脱方程的三个未知数，它们是参考电位E_O，斜率b，浓度C_O·E_O和b是希望标定的参数。

在本发明的优选装置中，测量和标定室规定了一个在监测模式下工作的用来测量浓度的第一容积和一个标定模式工作期间用于测量的更大的第二容积。按照目前发明研制的一个为测量发电站锅炉水中钠离子浓度的样机里，在取样测量工作模式中液体容积取20毫升，而在标定模式工作期间近似有100毫升的容积。（更精确地说应是95毫升）。在普通取样测量中，小的取样容积可以使设备有快的响应速度。例如在每分钟20毫升的流速情况下，取样容积要在一分钟内被澄清。与此同时，用在标定模式下工作的容积越大就越能提高标定的精度。

要使两种容积容纳在同一容器中，而较小的容积是较大容积的一部分。这就能保证监测工作条件下的环境与在标定工作条件下的环境相同。这样，取样测量和标定是在同一容器中完成，因此标定误差减至最小。

为确定溶液中离子浓度的电位测量是通过一对伸向所述标定室中的电极来完成的。第一电极作为测量电极，第二电极作为参考电极。通常参考电极是由一种含有多孔烧结物型电极作成的，电解液能缓慢地穿过电极内部流动，以使在电极内和取样溶液之间形成一个导电的通路。插入到参考电极和测量电极之间的挡板隔离了由混合气泡形成的湍流，这就提高了参考电极对电的响应力。这个挡板把液体容器有效地分离成两部分，但它们又不是完全隔离的，的确这个装置提供了一个使容器的两部分液体连续相通的途径，以保证参考电极和测量电极暴露在同一种取样容液中。

参考下面关于本发明结合有关附图的详细描述，将更加容易地理解本发明的特点及上述的、其它的、将来的用途。

图1是给出本发明的简要流程图用以说明标定室的工作原理。

图2是图1所示标定室的垂直截面图。

图3是图2中沿线3-3的横截面图。

在图1中含有将要测量所含离子浓度的溶液从液体输入导管10通过阀门14，过滤器16，压力调节器18，流量计20和酸碱度调节器22进入标定室12。无论何时当液体中离子浓度要做一次测量时，或是做一次对该室进行标定时，阀门14就被打开保证取样液体进入标定室12。本发明的结构原理是这样的，阀门14打开足够长的时间直到溶液足以充满标定室12到所需要的容积为止然后阀门就关闭了，防止在测量期间或标定期间液体再流动。

酸碱度调节器22确定为测量和标定所要求的酸碱度值。当测量某些离子时，如钠离子时酸碱度调节器就特别有用，因为钠敏感电极对氢离子的附加干扰特别敏感，尤其是在钠离子浓度比较低的时候更为严重。在测量的过程中固定溶液的酸碱度可以把这种干扰降到最小。当然对于氢离子敏感度不足问题的场合可以省略掉酸碱度调节器。