一种自动温度补偿的实验室pH计制造技术

本发明专利技术公开了一种自动温度补偿的实验室pH计，包括：pH计台面，pH计台面上方设置有水平运动模组，水平运动模组上搭载有升降模组，升降模组上搭载有复合电极，pH计台面上设置有清洗区、第一缓冲区、第二缓冲区以及待测区，第一缓冲区中设置有第一温度传感器和第一温度调节器，第二缓冲区中设置有第二温度传感器和第二温度调节器，待测区中设置有第三温度传感器。本发明专利技术还包括主控制器，主控制器包括：待测溶液温度采集单元、缓冲液温度调节单元、第一计算单元、清洗控制单元、第一校正单元、第二校正单元以及检测单元。本发明专利技术将通过对已知pH

【技术实现步骤摘要】
一种自动温度补偿的实验室pH计


[0001]本专利技术涉及化学实验领域，特别是涉及一种自动温度补偿的实验室pH计。

技术介绍

[0002]pH计，是指用来测定溶液酸碱度值的仪器。pH计是利用原电池的原理工作的，原电池的两个电极间的电动势依据能斯特定律，既与电极的自身属性有关，还与溶液里的氢离子浓度有关。原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系，氢离子浓度的负对数即为pH值。pH计是一种常见的分析仪器，广泛应用在农业、环保和工业等领域。土壤pH值是土壤重要的基本性质之一。在pH测定过程中应考虑待测溶液温度及离子强度等因素。
[0003]实验室pH计因为是进行精密的实验所采用的pH计，比起一般pH计测量准确性要求更为严格。在实验过程中经常要测量不同温度溶液的pH，但是溶液的温度会影响pH测量的准确性。这就涉及到了pH计的温度补偿功能，通过温度补偿可以测量溶液在其对应的温度下正确的pH值。现有的温度补偿功能只是补偿电极的斜率项(2.303RT/F)。受温度影响的还有玻璃电极标准电势，参比电极电势，液接界电势等等，它们与温度并非成严格的线性关系。同时pH电极也需要一定时间才能达到新温度下的平衡。因此，不管是手动温度补偿还是自动温度补偿,都不是很充分的。这样使得现有技术的温度补偿测量pH精准度不足。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自动温度补偿的实验室pH计，旨在提高pH测量的精准度。
[0005]因此，本专利技术提供了一种自动温度补偿的实验室pH计，所述pH计包括：pH计台面，所述pH计台面上方设置有水平运动模组，所述水平运动模组上搭载有升降模组，所述升降模组上搭载有复合电极，所述pH计台面上设置有清洗区、第一缓冲区、第二缓冲区以及待测区，所述第一缓冲区中设置有第一温度传感器和第一温度调节器，所述第二缓冲区中设置有第二温度传感器和第二温度调节器，所述待测区中设置有第三温度传感器；
[0006]所述清洗区，用于清洗所述复合电极；
[0007]所述第一缓冲区，用于装载已知pH
‑
温度对应关系的第一缓冲液；
[0008]所述第二缓冲区，用于装载已知pH
‑
温度对应关系的第二缓冲液；
[0009]所述待测区，用于装载待测溶液；
[0010]所述pH计还包括主控制器，所述主控制器包括：待测溶液温度采集单元、缓冲液温度调节单元、第一计算单元、清洗控制单元、第一校正单元、第二校正单元以及检测单元；
[0011]所述待测溶液温度采集单元，用于控制第三温度传感器，对装载在所述待测区中的所述待测溶液进行温度采集，获得第一温度；
[0012]所述缓冲液温度调节单元，用于控制所述第一温度调节器和所述第二温度调节器，对装载在所述第一缓冲区中的所述第一缓冲液和装载在所述第二缓冲区中的所述第二缓冲液进行温度调节，使所述第一缓冲液和所述第二缓冲液达到所述第一温度；
[0013]所述第一计算单元，用于根据所述第一缓冲液和所述第二缓冲液的所述pH
‑
温度对应关系，获得所述第一缓冲液和所述第二缓冲液在所述第一温度下的第一实际pH值和第二实际pH值；
[0014]所述清洗控制单元，用于在对各溶液进行pH检测前控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述清洗区进行清洗；
[0015]所述第一校正单元，用于控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述第一缓冲区，对所述第一缓冲液进行检测，获得所述缓冲液的第一检测pH值，并将所述第一检测pH值调整为所述第一实际pH值；
[0016]所述第二校正单元，用于控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述第二缓冲区，对所述第二缓冲液进行检测，获得所述缓冲液的第二检测pH值，并将所述第二检测pH值调整为所述第二实际pH值，以修正pH
‑
电位差模型的斜率；其中，所述pH
‑
电位差模型为E＝E0‑
k
×
pH，E为所述电位差信号，E0为所述初始电位信号，k为斜率，R为所述气体常数，F为所述法拉第常数，T为开氏绝对温度；
[0017]所述检测单元，用于控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述待测区，对所述待测溶液进行检测，并根据修正后的所述pH
‑
电位差模型，获得待测溶液的pH。
[0018]可选的，所述复合电极至少包括通过反馈电阻相连接的参比电极和玻璃电极；
[0019]所述参比电极为对待测溶液中氢离子浓度无响应，且具有已知和恒定的电极电位的电极；
[0020]所述玻璃电极，用于响应于所述待测溶液中氢离子浓度，建立与所述参比电极之间的电位差；其中，所述电位差与pH成正比，所述pH为氢离子浓度指数，即，pH＝lg[H
+
]。
[0021]可选的，所述pH计还包括：电流计，
[0022]所述电流计，用于放大所述参比电极和所述玻璃电极之间的电位差。
[0023]可选的，所述第一温度调节器至少包括第一加热器和第一制冷器，所述第二温度调节器至少包括第二加热器和第二制冷器。
[0024]可选的，所述清洗区内设置高压水喷头和气体烘干器；
[0025]所述高压水喷头，用于喷出去离子水对所述复合电极进行清洗；
[0026]所述气体烘干器，用于喷出氮气对所述复合电极进行干燥。
[0027]可选的，所述pH计还包括：设置在所述pH计台面上的保护区；
[0028]所述保护区中设置保护溶液，用于在所述复合电极不使用时将所述复合电极浸入所述保护溶液中进行保护。
[0029]可选的，所述保护溶液为蒸馏水货pH＝4的溶液。
[0030]本专利技术的有益效果：1、本专利技术pH计通过控制第三温度传感器，对装载在待测区中的待测溶液进行温度采集，获得第一温度；控制第一温度调节器和第二温度调节器，对装载在第一缓冲区中的第一缓冲液和装载在第二缓冲区中的第二缓冲液进行温度调节，使第一缓冲液和第二缓冲液达到第一温度；根据第一缓冲液和第二缓冲液的pH
‑
温度对应关系，获得第一缓冲液和第二缓冲液在第一温度下的第一实际pH值和第二实际pH值；控制水平运动模组和升降模组将复合电极运输至第一缓冲区，对第一缓冲液进行检测，获得缓冲液的第
一检测pH值，并将第一检测pH值调整为第一实际pH值；制水平运动模组和升降模组将复合电极运输至第二缓冲区，对第二缓冲液进行检测，获得缓冲液的第二检测pH值，并将第二检测pH值调整为第二实际pH值，以修正pH
‑
电位差模型的斜率。通过将第一缓冲液和第二缓冲液的温度调控至与待测溶液一致，又通过第一缓冲液和第二缓冲液的pH
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温度对应关系，获得缓冲液在该温度下的准确pH。采用第一缓冲液和第二缓冲液校正pH
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电位差模型的斜率。使得缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动温度补偿的实验室pH计，其特征在于，所述pH计包括：pH计台面，所述pH计台面上方设置有水平运动模组，所述水平运动模组上搭载有升降模组，所述升降模组上搭载有复合电极，所述pH计台面上设置有清洗区、第一缓冲区、第二缓冲区以及待测区，所述第一缓冲区中设置有第一温度传感器和第一温度调节器，所述第二缓冲区中设置有第二温度传感器和第二温度调节器，所述待测区中设置有第三温度传感器；所述清洗区，用于清洗所述复合电极；所述第一缓冲区，用于装载已知pH
‑
温度对应关系的第一缓冲液；所述第二缓冲区，用于装载已知pH
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温度对应关系的第二缓冲液；所述待测区，用于装载待测溶液；所述pH计还包括主控制器，所述主控制器包括：待测溶液温度采集单元、缓冲液温度调节单元、第一计算单元、清洗控制单元、第一校正单元、第二校正单元以及检测单元。2.根据权利要求1所述的自动温度补偿的实验室pH计，其特征在于：所述待测溶液温度采集单元，用于控制第三温度传感器，对装载在所述待测区中的所述待测溶液进行温度采集，获得第一温度；所述缓冲液温度调节单元，用于控制所述第一温度调节器和所述第二温度调节器，对装载在所述第一缓冲区中的所述第一缓冲液和装载在所述第二缓冲区中的所述第二缓冲液进行温度调节，使所述第一缓冲液和所述第二缓冲液达到所述第一温度；所述第一计算单元，用于根据所述第一缓冲液和所述第二缓冲液的所述pH
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温度对应关系，获得所述第一缓冲液和所述第二缓冲液在所述第一温度下的第一实际pH值和第二实际pH值；所述清洗控制单元，用于在对各溶液进行pH检测前控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述清洗区进行清洗；所述第一校正单元，用于控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述第一缓冲区，对所述第一缓冲液进行检测，获得所述缓冲液的第一检测pH值，并将所述第一检测pH值调整为所述第一实际pH值；所述第二校正单元，用于控制所述水平运动模组和所述升降模组将所述复合电极运输至所述第二缓冲区，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：林心，
申请(专利权)人：林心，
类型：发明
国别省市：