[发明专利]一种电化学pH传感器

说明书

本发明提供一种电化学pH传感器，以饱和KCl溶液为电解液，溶液中含有大量离子，可以使pH传感器内阻更小，导电性能更优；Ag/AgCl参比电极为圆丁状，其圆片电极相比针状可以有效增大电极与微液膜接触面积，使pH传感器灵敏度更好；RuO₂‑TiO₂复合H⁺敏感电极为环片状，与普通电极结构相比，可以有效提高微液膜中H⁺与电极接触面积，增加传感通道，从而提高传感器的灵敏度，更好的对飞行器进行腐蚀监测；并且，本发明提供的电化学pH传感器形状为圆柱形，较传统长条笔状电极更易安放在飞行器表面，进而对海上高盐高湿环境下飞行器表面进行腐蚀监测。

技术领域

本发明涉及pH传感器技术领域，特别涉及一种电化学pH传感器。

背景技术

腐蚀是飞行器结构损伤的主要形式之一，占全部结构损伤的20％。飞行器结构腐蚀是构件在海上高盐雾高湿度环境下通过化学或电化学作用而发生的积累性化学损失和破坏，其随机性大，类型广泛，不能完全避免。我国东部沿海地区不管是民用还是军用飞机，由于长期在高盐雾、高湿度等恶劣、复杂环境下执行飞行任务，飞行器表面甚至驾驶舱内部无时无刻不在遭受着各种各样的腐蚀。

由于在腐蚀发生初期，腐蚀部位很难探测到，而当其萌生后若不加以控制将比其它损伤发展更快、更严重，这将大大缩减飞行器的服役寿命，并将严重威胁飞行员的人生安全，因腐蚀发生的飞行事故时有发生。因此，必须采取积极防护措施，提早评估飞行器腐蚀程度，以降低飞行器维修成本及避免悲剧的发生。

目前我国对飞行器的腐蚀防护还只是以密封隔水和定期检查为主，传统检测方式效率较低、成本偏高。虽然近年来有报道通过超声、红外成像等技术来评估飞行器腐蚀状况，但这些方法都是在飞行器已经被腐蚀比较严重情况下才检测出腐蚀部位，效率低下且成本较高。

目前，常用的检测H⁺浓度的方法是pH计，但是pH计具有难以微型化、内阻大且灵敏度低等缺点，因此，并不能够用于在高盐高湿环境下飞行器腐蚀状况的在线监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电化学pH传感器。本发明提供的电化学pH传感器易微型化、内阻小且灵敏度高，能够对高盐高湿环境对飞行器腐蚀状况进行直接监测。

本发明提供了一种电化学pH传感器，包括壳体、RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极、Ag/AgCl参比电极、全氟磺酸质子膜、钛连接杆和饱和KCl溶液；

所述壳体包括上端开口的中空圆柱形底座和连接于所述底座上端的套盖；所述套盖的顶端设有圆形开口；所述底座和套盖形成具有上端开口腔体的圆柱体；所述套盖与底座的连接处位于壳体的上部；

所述RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极为环片状；所述RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极设置于所述腔体的上部，RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极所在平面与壳体的底面平行；

所述全氟磺酸质子膜的直径不小于RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极的外径；所述全氟磺酸质子膜接触设置于所述RuO₂-TiO₂复合H⁺敏感电极的下表面；

所述Ag/AgCl参比电极为圆丁状，包括圆片和直杆；所述直杆的一端垂直连接于所述圆片的底面，所述直杆贯穿所述壳体，且另一端延伸至所述壳体的外部；所述圆片设置于所述腔体的中部；