一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由：微處理器(1)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡(6)、pH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成。利用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜作為pH傳感器來實現(xiàn)對溶液pH值的檢測。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由：微處理器(1)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡(6)、pH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成。利用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜作為pH傳感器來實現(xiàn)對溶液pH值的檢測。【專利說明】一種新型的基于光學(xué)方法的PH值檢測儀器
本專利技術(shù)涉及一種新型的基于光學(xué)方法的PH值檢測儀器。
技術(shù)介紹
pH值，亦稱氫離子濃度指數(shù)、酸堿值，是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度，也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。在很多領(lǐng)域中需要知道溶液的酸堿性，也就是溶液的pH值，比如在醫(yī)學(xué)上，人體血液的pH值通常在7.35-7.45之間，如果發(fā)生波動，就是病理現(xiàn)象，唾液的PH值也用于判斷病情；在化學(xué)和化工上，很多化學(xué)反應(yīng)需要在特定的pH值下進行，否則得不到所期望的產(chǎn)物；在農(nóng)業(yè)上需要控制土壤的PH值，可以使種植的植物生長的更好。如今導(dǎo)電聚合物在pH傳感器中得到了很好的應(yīng)用，其中聚苯胺(PANI)的應(yīng)用最為廣泛。聚苯胺(PANI)由于制備工藝簡單、成本低，且具有很強的pH響應(yīng)靈敏度，被認(rèn)為是最適合做光譜和電位型PH傳感器的膜材料之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是利用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜作為pH傳感器，聚苯胺(PANI)薄膜在溶液的pH值發(fā)生變化時，它的吸收光譜會呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化，即在某兩個特定波長下的吸光度的比值和PH值成一定的線性關(guān)系，本專利技術(shù)依據(jù)此原理設(shè)計了一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器。本專利技術(shù)涉及一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由:微處理器(I)、IXD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡、pH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成。其中微處理器⑴與IXD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)和光強檢測器(11)分別連接；LED驅(qū)動器⑷與雙波長LED光源(5)連接。雙波長LED光源(5)發(fā)出的光經(jīng)過透鏡(6)匯聚后進入到放有pH傳感器(7)和待測溶液的樣品池(8)，從樣品池(8)出來的光經(jīng)過濾光片(9)和透鏡(10)匯聚后照到光強檢測器(11)，光強檢測器(11)把這個光信號轉(zhuǎn)換成電信號后輸出給微處理器(I)。其中PH傳感器(7)是用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜；LED驅(qū)動器(4)的作用是控制雙波長LED光源(5)兩個波長的光分時工作；濾光片(7)的作用是使一定范圍內(nèi)波長的光通過。本專利技術(shù)的特點和有益的效果是:可以迅速檢測溶液的pH值，檢測時間短且靈敏度高，穩(wěn)定性好，儀器體積小巧，攜帶方便。【專利附圖】【附圖說明】圖1是儀器結(jié)構(gòu)原理方框圖。【具體實施方式】實施例1 本專利技術(shù)涉及一種新型的基于光學(xué)方法的PH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由:微處理器(I)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡(6)、PH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成。其中微處理器(I)與IXD顯示器⑵、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)和光強檢測器(11)分別連接；LED驅(qū)動器(4)與雙波長LED光源(5)連接。pH傳感器(7)是以Ag/AgCl為參比電極，鉬電極為對電極，導(dǎo)電玻璃(ITO)為工作電極，在含有0.2mol/L苯胺的0.4mol/LH2S04溶液中，于-0.2V^+0.9V電位范圍內(nèi)，0.1V/s的掃描速度先循環(huán)掃描2次，再于-0.2V^+0.7V電位范圍內(nèi)，0.lV/s的掃描速度循環(huán)掃描20次，在導(dǎo)電玻璃(ITO)上制備聚苯胺薄膜。雙波長LED光源(5)是含有兩個發(fā)射波長的LED發(fā)光二極管，波長分別是470nm和635nm;LED驅(qū)動器(4)是用繼電器制作的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，可以控制雙波長LED光源(5)兩個波長的光分時工作；濾光片(7)是一種帶通型的濾光片，選擇其濾光參數(shù)使470nm和635nm的光都可以通過。光強檢測器(11)是一種雪崩型的光電二極管，用來檢測光強信號。 檢測時，首先把pH傳感器(7)和待測溶液放置到樣品池(8)中，然后按下鍵盤(3)，這時微處理器(I)控制LED驅(qū)動器(4)打開雙波長LED光源(5)的470nm的光，并同時采集光強檢測器(11)輸出的電信號；接著微處理器(I)控制LED驅(qū)動器(4)打開雙波長LED光源(5)的635nm的光,并同時米集光強檢測器(11)輸出的電信號。根據(jù)兩次米集到的電信號的比值便可算出樣品池⑶中待測溶液的PH值，并把結(jié)果通過LCD顯示器⑵顯示出來。【權(quán)利要求】1.一種新型的基于光學(xué)方法的PH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由:微處理器⑴、IXD顯示器⑵、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡(6)、pH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成；其特征是利用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜作為pH傳感器來實現(xiàn)對溶液pH值的檢測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器，其特征是聚苯胺(PANI)薄膜在溶液的pH值發(fā)生變化時，它的吸收光譜會呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化，即在某兩個特定波長下的吸光度的比值和PH值成一定的線性關(guān)系。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器，其特征是兩個特定波長分別是470nm和635nm。【文檔編號】G01N21/31GK103969195SQ201310034050【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日 【專利技術(shù)者】牛利, 王偉, 呂翔宇, 劉世偉 申請人:常州儲能材料與器件研究院本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種新型的基于光學(xué)方法的pH值檢測儀器的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它是由：微處理器(1)、LCD顯示器(2)、鍵盤(3)、LED驅(qū)動器(4)、雙波長LED光源(5)、透鏡(6)、pH傳感器(7)、樣品池(8)、濾光片(9)、透鏡(10)和光強檢測器(11)構(gòu)成；其特征是利用電化學(xué)方法在透明導(dǎo)電玻璃(ITO)上合成的聚苯胺(PANI)薄膜作為pH傳感器來實現(xiàn)對溶液pH值的檢測。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：牛利，王偉，呂翔宇，劉世偉，
申請(專利權(quán))人：常州儲能材料與器件研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32
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