一种新型的平面叉指电极传感器的设计与实现

随着我国水质标准的日趋严格,无机盐类尤其是硝酸盐作为水体污染的重要标志,越来越被研究学者关注。本文提出了一种用于无机物离子检测的新型单片式平面叉指电极传感器,基于交流阻抗技术和电极动力学分析了电极/溶液体系,量化了电极与溶液界面上的双电层效应和传质过程,并建立等效电路模型,深入探讨了在不同频率段下电极/溶液体系的阻抗特性和相位特性。根据不同浓度的无机盐溶液和不同种类的无机盐溶液的实验结果表明,平面叉指电极传感器具有较好的鉴别能力。

一种新型的混合平面结构电导率传感器的设计与实现

基于水体-电极系统的机理分析,设计并实现了一种新型的电导率传感器。传感器采用平面矩形线圈与叉指电极混合结构。通过搭建自动化实验平台,采用交流阻抗技术,对研制的传感器进行实测,以获得传感器在不同溶液、不同频率信号激励下的阻抗数据。经过与商用电导率传感器进行数据拟合,找出了阻抗数据与电导率之间的函数关系。实验证明,该电导率传感器是一种灵敏度高、稳定性强的测量工具,其测量精度达到了商用传感器标准,为水溶液电导率的测量提供了一个低成本的解决方案。

用于水质硝酸盐浓度在线检测的电磁传感器设计

近年来水质污染的深层次问题逐渐显露,无机污染物尤其是硝酸盐或者亚硝酸盐对人类的健康造成了严重威胁。本文将曲状电磁线圈和叉指电容结合起来,设计了一种新型的平面电磁传感器,实现了水体中的硝酸盐浓度在线监测。基于COMSOL Multiphysics 3.5a软件对多种不同参数的传感器进行建模仿真,最终确定最佳传感器模型,为进一步研究水质监测系统中的传感器模块奠定了基础。

基于电双层电容的无机盐检测新方法

针对电导率传感器在离子鉴别上的检测缺陷,提出一种使用新型串联电极式传感器检测无机盐的新方法。通过构建传感器-水体耦合系统模型,引入一项新的检测指标——电双层电容,将它与电导率联合起来,以提高对无机盐离子的鉴别能力。搭建出自动化实验平台,使用研制的传感器对无机盐溶液进行检测,以获取溶液的电双层电容和电导率数据。实验结果表明,新的检测方法对无机盐,尤其是硝酸盐和磷酸盐的检测能力进一步增强。

基于串联电磁式传感器的水质硝酸盐浓度检测试验研究

设计了一种串联电磁式水质硝酸盐浓度检测传感器,该传感器由平面电磁线圈和叉指阵列电极串联组成。搭建试验检测电路,针对不同浓度的硝酸盐溶液环境对传感器进行试验研究。结果表明,当电路输入信号频率为500K左右,硝酸盐溶液浓度低于40mg/L时,传感器的阻抗能够明显区分硝酸盐浓度,且阻抗灵敏度、阻抗实部灵敏度与溶液溶度之间呈现很好的线性关系,从而为电磁式水质硝酸盐浓度检测传感器的设计和实际应用提供参考。