[实用新型]pH测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种pH测量仪，尤其但并非排他地涉及对一种对溶液的pH值进行测量的pH测量仪。

背景技术

随着社会工业的不断进步，人们对溶液各方面的指标要求也越来越高，溶液的酸碱性就是其中一个重要的指标，而衡量酸碱性的重要指标就是溶液的pH值。测量pH值最传统的方法就是利用pH试纸，而pH试纸由于操作麻烦而不能应用在实际生活中。上海雷磁是国内最大的电化学分析仪器生产商，他生产的pH传感器很适合高精度溶液pH值的测定，从pHS-3G型pH计到pHSJ-5型pH计系列，精度也越来越高，温度的自动校正和补偿功能也越来越强大，但由于采用了单片机和高亮度的LCD显示屏以及数据的储存，其设备的成本和复杂度都很高，并且不具备开源性，所以不适合实际的研发。

实用新型内容

因此，本实用新型优选地寻求单独或以任意组合来缓解、减轻或消除以上所提到的一种或多种缺陷。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于对溶液的pH值进行测量的pH测量仪，包括：pH传感器，用于放入溶液中，得到基于溶液的pH值并采用电位法产生的电动势；电压转化电路，用于提高电压，对放大电路供电；放大电路，用于对所述电动势进行放大；温度补偿电路，用于对放大后的电动势进行补偿，使输出的信号与温度无关；以及处理及传输电路，用于处理根据补偿电路输出的信号计算待测溶液的pH值并传输出去。

根据本实用新型一个优选的实施例，其中pH传感器采用pH复合电极。

根据本实用新型另一个优选的实施例，其中放大电路采用运算放大器LF444。

根据本实用新型还一个优选的实施例，其中温度补偿电路采用硬件补偿。

根据本实用新型再一个优选的实施例，其中处理及传输电路采用CC2350片上系统。

本使用新型设计简单，具有一定的可操作性和可实现性。

本实用新型的这些和其它方面、特征和优势将由于随后所描述的实施例而显而易见并且将参考其而被阐明。

附图说明

将仅通过示例参考附图对本实用新型的实施例进行描述，其中：

图1图示了依据本实用新型一些实施例的对溶液的pH值进行测量的pH测量仪的框图；

图2a和2b图示了根据电位法测量原理测量pH值的原理图；

图3图示了依据本实用新型一些实施例的pH测量仪的电压转化电路的设计图；

图4图示了依据本实用新型一些实施例的pH测量仪的放大电路的设计图；和

图5图示了依据本实用新型一些实施例的pH测量仪的温度补偿电路的设计图。

具体实施方式

以下描述集中于可应用于对溶液的pH值进行测量的pH测量仪的本实用新型实施例。

本实用新型的主要目的是通过电化学原理，然后根据溶液中氢离子的浓度和pH电位遵行能斯特方程（Nerst Equation），根据能斯特方程测定指定温度下的pH值，然后将传输过来的电压值通过AD转化，转化精度是14位，最后通过无线单片机进行组网和传输，由于单片机的供电电压是3.5v,而放大电路的供电电压的正负15v，所以需要额外的电压转化电路，由于pH电极具有很高的阻抗，且通过原电池原理产生的信号是很微弱的，所以需要采用放大电路进行放大，温度补偿是该设计中的一个重要的部分，因为它直接影响到测量的pH值的准确性，当然最后所有的数据都要通过单片机进行处理和传输。

图1图示了依据本实用新型一些实施例的对溶液的pH值进行测量的pH测量仪100的框图。如图1所示，pH测量仪100包括pH传感器101，用于放入溶液中，得到基于溶液的pH值并采用电位法产生的电动势；电压转化电路102，用于提高电压，对放大电路供电；放大电路103，用于对所述电动势进行放大；温度补偿电路104，用于对放大后的电动势进行补偿，使输出的信号与温度无关；以及处理及传输电路105，用于处理根据补偿电路输出的信号计算待测溶液的pH值并传输出去。

其中pH传感器101采用上海雷磁生产的E-201-C型号的pH复合电极，能够测量0~14范围的pH值，测量温度在0~60摄氏度。复合电极复合了参比电极和玻璃电极两种电极的功能。对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位，作为测量各种偏离电位的对照。玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化做出反应的电位差。