[发明专利]快速激活固态电极的系统及方法

说明书

本发明提出了一种快速激活固态电极系统及方法，该系统包括磁性固态电解质电极和校准台；所述校准台包括校准台基座、试管、电磁铁以及电路板；所述电磁铁设置于校准台基座下方，所述试管设置于所述校准基座上，所述试管内有磁性校准液，所述磁性固态电解质电极浸泡于所述磁性校准液内,所述电路板设置于所述校准台基座内，为所述电磁铁提供电流。该快速激活固态电极系统结构简单，利用电路板向电磁铁提供电流，从而使得电磁铁产生交变磁场，从而加速试管内磁性离子以及磁性电解质电极内的磁性离子运动，实现了磁性电解质电极的快速激活。

技术领域

本发明涉及化学传感器领域，具体涉及一种快速激活固态电极的系统及方法。

背景技术

固态电极是一种以高分子聚合物为基体的全封闭式固态电极，因其具有较大的响应范围、在复杂环境中可取得电信号，并且装置简单、坚固、耐用使得其在诸多领域中具有较大的使用价值。

当前，采用微型固态电极对人体内部胃液中pH值进行检测，以对胃食道返流疾病加以监测。固态电极在使用前需在不同缓冲溶液中进行校准以获得标准曲线，而后通过监测胃液中的电信号转换为H⁺浓度信号，但校准前的固态电极需在溶液中浸泡激活以保证电极的输出电势稳定。目前，大多数固态电极的激活时间均较慢，有时甚至在未激活时便进行校准，会影响后期离子浓度的准确测定，大大影响固态电极的高效使用，因此，需采取措施提高固态电极的激活速度。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种快速激活固态电极的系统及方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种快速激活固态电极系统，包括磁性固态电解质电极和校准台；所述校准台包括校准台基座、试管、电磁铁以及电路板；

所述电磁铁设置于校准台基座下方，所述试管设置于所述校准基座上，所述试管内有磁性校准液，所述磁性固态电解质电极浸泡于所述磁性校准液内,所述电路板设置于所述校准台基座内，为所述电磁铁提供电流。

该快速激活固态电极系统结构简单，利用电路板向电磁铁提供电流，从而使得电磁铁产生交变磁场，从而加速试管内磁性离子以及磁性电解质电极内的磁性离子运动，实现了磁性电解质电极的快速激活。

进一步的，所述电磁铁设置于所述试管正下方，这使得磁场能更好的作用于试管内磁性离子以及磁性电解质电极内的磁性离子。

进一步的，所述磁性校准液和磁性固态电解质电极内均含有Fe₃O₄和/或Fe₂O₃，这加速了磁性电解质电极的激活。

进一步的，所述电路板包括第一整流模块、H桥逆变器、H桥驱动电路、单片机、导电线圈、传感器和ADC转换模块；

所述第一整流模块输入端连接市电，将市电转换为直流电，所述第一整流模块的输出端连接所述H桥逆变器第一输入端，所述H桥逆变器输出端连接所述导电线圈驱动输入端，所述H桥逆变器将所述直流电转换为交流电，驱动所述导电线圈；

所述传感器对H桥逆变器输出电流进行检测，其输出端连接所述ADC转换模块输入端，将所述传感器所采集的电流信号进行模数信号转换，所述ADC转换模块输出端连接所述单片机输入端，所述单片机输出端连接所述H桥驱动电路输入端，所述H桥驱动电路输入端连接所述H桥逆变器第二输入端。

该电路板将市电通过第一整流模块转化为直流电，再通过H桥逆变器，将该直流电转化为交流电驱动导电线圈，H桥逆变的过程中，输出电流通过传感器进行检测后再以ADC转换模块进行信号转换，传递到单片机后通过H桥驱动电路对输出波形进行调整以达到所需输出波形，控制电流的方向以及大小。

本发明还提出了一种快速激活固态电极的方法，包括以下步骤：