[其他]电化学传感器无效

专利信息
申请号: 87208727 申请日: 1987-06-04
公开(公告)号: CN87208727U 公开(公告)日: 1988-04-13
发明(设计)人: 王彬;吴源陶;周一;施国治 申请(专利权)人: 核工业部北京第五研究所
主分类号: G01D5/00 分类号: G01D5/00;G01N27/26
代理公司: 核工业部专利法律事务所 代理人: 鞠永善
地址: 北京市2*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 电化学传感器
【说明书】:

本发明是一种电化学测量装置,特别是一种用于在线测量PH值、氧化还原电位值等电化学参数的电化学传感器。

在工艺流程中,经常需要采用电化学传感器,在线测量所在体系的电化学参数。例如:测量PH值,氧化还原电位值,选择性离子活度等。传统的方法是以指示电极和参比电极组成测量电池,安装在探头体内,构成电化学传感器,并浸入待测的体系中,国内外用于工艺流程的PH传感器多数采用这种结构形式。

中国实用新型专利85204611公开了一种由指示电极、参比电极和叶轮组件等构成的、可实现指示电极表面连续自清洗的电化学传感器。在这种装置中,指示电极和参比电极都安装在探头体内,再经探头体的上端与金属支承管螺纹连结。这种装置在诸如发酵过程的PH值在线测量中取得了很好的效果,但也存在的弊病首先是,探头体的材料选用聚砜、聚碳酸酯等工程塑料。这些材料内部应力分布不很均匀;另一方面,这些材料与支承管及指示电极的金属材料的热膨胀系数不同。这样,在诸如发酵工艺140℃左右高温蒸汽的作用下,或者因内部应力释放,或者因体积膨胀,往往造成探头体材料的破裂,使测量无法正常进行。其次,指示电极及参比电极都采用圆柱形,以环形密封圈侧压密封,在外力挤压下,参比电极的聚四氟乙烯杆身也易变形。这样,就会导致漏液,染菌等事故。第三,这种密封方式不便于电极的安装和更换。

本发明的目的是,取消传统的工程塑料探头体,提供一种结构简单,密封可靠,安装方便等优点,适于在高温体系中使用的新型电化学传感器。

本发明的目的是这样实现的,在支承管的侧边,焊接上或粘结上同种材料的侧管,将带有凸缘的指示电极固定其上,在支承管的底部,采用类似的方法,安装带有凸缘的参比电极。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图1是本发明的组装结构示意图。其中[10]是指示电极部分,[20]是温度补偿元件部分,[30]是参比电极部分。

附图2是本发明各部件的分立结构示意图。其中[40]是支承管,由金属或工程塑料管材构成,[16]是正侧管,它与支承管[40]为同种材料,并焊于其上或粘接其上。[14]是指示电极其外层以带有凸缘[14a]的绝缘材料包复,压紧螺母[13]将该指示电极[14]紧固在正侧管[16]中,复将环形密封圈[15]挤压在指示电极凸缘[14a]和正侧管[16]的内沿[16a]之间,起着密封作用,指示电极[14]的引线经支承管[40]引到传感器上端的接线柱上。叶轮[12]上嵌有刮片[12a],小轴[11]穿过叶轮[12],以螺纹连结在指示电极[14]的内衬套上。在工艺流程液流的驱动下,叶轮[12]绕小轴[11]旋转,使刮片[12a]不断清洗指示电极[14]的端面。

[21]是带有温度补偿元件的金属套管,它被压紧螺母[22]紧固在斜侧管[25]中,衬套[23]    斜侧管内沿[25a]和密封圈[24]起着固定和密封的作用。

装在金属套管[21]内的温度补偿元件,优先选用的元件有铂电阻、铜电阻、热敏电阻、热敏二极管等。温度补偿元件的引线经过支承管[40]直接引到传感器上端的接线柱上。

[32]是杆身上带有凸缘[32a]的参比电极,压紧螺母[34]经压圈[33]将参比电极[32]紧固在支承管[40]的下端。密封圈[31]被挤压在参比电极的凸缘[32a]和支承管[40]的内沿[40a]之间,起着密封作用。参比电极[32]上的引线经支承管[40]直接引到传感器上端的接线柱上。

上述支承管[40]、正侧管[16]、斜侧管[25]应采用同种金属材料。优先选用的金属材料有不锈钢、碳钢、钛、铝、铜,或采用同种工程塑料,优先选用的工程塑料有聚丙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚碳酸酯、环氧玻璃钢等。

压紧螺母[13]、[22]、[34]的材料,可以是与支承管[40]、正侧管[16]、斜侧管[25]相同的金属材料;也可以是耐较高温度的工程塑料,如玻璃钢、聚砜、聚四氟乙烯、聚碳酸酯等。

本发明,不仅适合于以金属锑为指示电极的传感器,而且适合于以其它多种金属为指示电极的传感器。例如可适合于铋电极、钨电极、钼电极、铂电极、铱电极、金电极等。

本发明经适当的改进后,也适用于带有机械清洗装置的电化学传感器。

本发明从根本上解决了工程塑料探头体在高温下破裂的问题,密封方式简便可靠,能有效地解决了工艺流程中液体的泄漏问题;因为电极安装方法便于电极的更换,从而有利于现场的维护,操作。而且本发明使结构紧凑,灵便和结实耐用。

本发明用于抗生素发酵工艺中时。传感器借助法兰盘,固定在发酵罐的侧壁,在接近140℃的高温蒸汽作用下,传感器密封良好。在连续的PH在线测量中,传感器性能稳定,可靠。使用寿命长。

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