一种水质检测器及其制备方法与流程

本发明涉及水质检测，具体涉及一种水质检测器及其制备方法。

背景技术：

1、废水(wastewater)是指居民活动过程中排出的水及径流雨水的总称。它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水，一般指经过一定技术处理后不能再循环利用或者一级污染后制纯处理难度达不到一定标准的水。在废水中经常会有重金属离子的超标存在，有的废水还会存在大量的微生物，有的废水中还会存在不同的酸碱度等情况。对于这样的废水，具体超标多少，酸碱度如何，就需要对废水进行取样，然后将其放在检测器上进行测量。然而现有的废水取样环节过于繁琐，不便于就地取材，需要取废水样品带入检测室或实验室进行大型设备的检测，这种检测方式，会引入一些路程上的杂质等或是废水出现分层变质，影响废水的检测；还有就是现有市场上的水质检测时间较慢，检测误差较大等问题。

2、因此，针对以上问题，现有的水质检测技术有待进一步改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有的水质检测技术上的取水难、已混入杂质、影响水质、检测时间漫长和检测误差大等问题，导致检测结果出现偏差等。通过对水质检测技术进行合理化设计，采用检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和ph采集器，可以实现更好地优化水质检测，尤其是ph检测，可以实现就地取水，及时检测，避免水质的变质影响就地检测的结果等。

2、本发明的技术方案具体如下：

3、一种水质检测器，所述水质检测器包括：检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和ph采集器，所述检测箱分为上盖和下盖，所述上盖和下盖的一侧均通过所述转轴连接，所述下盖上安装有所述提手，所述上盖和下盖的另一侧通过所述卡扣锁进行连接，所述下盖内安装有所述检测控制器、显示屏、操作板和ph采集器，所述检测控制器分别电连接于所述显示屏、操作板和ph采集器，所述ph采集器用于对水质进行ph采集，所述ph采集器包括ph传感器，所述ph传感器上设有ph传感电极、参考电极和ph传感反电极；所述检测控制器用于处理ph采集器采集的ph信号并配合操作板和显示屏工作等。

4、进一步地，所述显示屏选取液晶显示屏或led显示屏。

5、进一步地，所述检测箱选取金属材质或塑料材质的检测箱。

6、进一步地，所述转轴选取至少2个。

7、进一步地，所述卡扣锁包括母扣锁和公扣锁，所述母扣锁和公扣锁进行锁扣连接，且所述母扣锁和公扣锁分别安装在对应的所述检测箱的上盖和下盖上。

8、进一步地，所述操作板选取按键操作板或触摸操作板。所述操作板用于开启显示屏、检测控制器和ph采集器，以及用于对显示屏、操作板、检测控制器和ph采集器的参数调节等。

9、进一步地，所述ph采集器还包括外壳，所述外壳用于安装所述ph传感器。

10、进一步地，所述ph传感器包括基底层、ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层，所述基底层上设有所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层，所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层之间选取绝缘材料隔绝。

11、进一步地，所述绝缘材料选取聚酰亚胺材料。

12、进一步地，所述基底层包括硅基层、二氧化硅层和氮化硅层，所述硅基层上设有所述二氧化硅层，所述二氧化硅层上设有所述氮化硅层，所述氮化硅层上分别设有所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层。

13、进一步地，所述硅基层选取p型硅基层。

14、进一步地，所述ph传感电极层包括ph金属层和ph传感层，所述ph金属层设置在所述基底层上，所述ph传感层设置在所述ph金属层上。

15、进一步地，所述ph金属层选取铂钽合金材质。

16、进一步地，所述ph传感层选取氧化铱材质。

17、进一步地，所述ph传感反电极层选取铂钽合金材质。

18、进一步地，所述参考电极层包括参考金属层、ag/agcl薄膜层、氯化钾电解质层和环氧树脂层，所述参考金属层设置在所述基底层上，所述参考金属层上设有所述ag/agcl薄膜层，在所述ag/agcl薄膜层上设有所述氯化钾电解质层，在所述氯化钾电解质层上设有环氧树脂层。

19、进一步地，所述参考金属层选取铂钽合金材质。

20、进一步地，一种水质检测器的制备方法，所述制备方法的步骤如下：

21、步骤1：检测箱制作

22、选取具有检测箱的上盖和下盖的模具，通过注塑成型工艺，制备出相互配合的检测箱的上盖和下盖，然后将卡扣锁的公母件分别安装于上盖和下盖上，在下盖上还安装提手，上盖和下盖的一侧上安装转轴，完成检测箱的组装；

23、步骤2：ph传感器的基底层的制作

24、选取硅片基材，通过离子注入技术，在硅片基材上制作出p型硅基层，然后通过沉积技术在p型硅基层上沉积一层二氧化硅层，再通过沉积技术在二氧化硅层上沉积一层氮化硅层，制备出ph传感器的基底层；

25、步骤3：ph传感器的制作

26、选取步骤2的ph传感器的基底层，在氮化硅上通过沉积技术沉积一层铂钽合金层，然后通过刻蚀技术，刻蚀出ph传感电极、参考电极和ph传感反电极上的铂钽合金层，在ph传感电极的铂钽合金层上沉积一层氧化铱薄膜层，在参考电极的铂钽合金层上沉积一层ag/agcl薄膜层，再ph传感电极、参考电极和ph传感反电极之间的间隙内填充聚酰亚胺绝缘材料，然后去除掉ph传感电极和ph传感反电极上的多余的聚酰亚胺绝缘材料，在参考电极上的聚酰亚胺绝缘材料上去除部分聚酰亚胺以形成接触ag/agcl薄膜层的凹槽，然后在凹槽内灌注进含有氯化钾电解质的琼脂凝胶，待固化后，用环氧树脂进行封堵和缝隙填充，制备出ph传感器；

27、步骤4：ph采集器组装

28、选取步骤3的ph传感器，再选取导线以及ph采集器的外壳，将ph传感器安装在ph采集器的外壳，且ph传感器可通过ph采集器的外壳与外部水质进行相接触，ph传感器上的ph传感电极、参考电极和ph传感反电极分别通过导线连接于检测控制器上，完成ph采集器的组装；

29、步骤5：水质检测器组装

30、选取步骤1的检测箱和步骤4的ph采集器，以及显示屏、操作板和检测控制器，将其均安装在检测箱的下盖内，检测控制器均电连接于ph采集器、显示屏和操作板。

31、有益效果

32、本发明通过对水质检测技术进行合理化设计，采用检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和ph采集器，可以实现更好地优化水质检测，尤其是ph检测，可以实现就地取水，及时检测，避免水质的变质影响就地检测的结果等。采用具有基底层、ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层的ph传感器，可以实现高效采集水质的ph和及时做出反应显示，提高水质ph检测；采用p型硅结合100nm的二氧化硅和50nm的氮化硅，可以有效实现基底层的电荷运作等；采用氧化铱的ph传感层，并且氧化铱薄膜致密和比表面积大，可以有效地实现水质的接触等；采用铂钽合金材质作为有效导电材料；采用ag/agcl薄膜层和氯化钾电解质的琼脂凝胶的固态参比电极，避免引入外部的宏观参数影响检测结果，还好避免液固交界的影响等；采用环氧树脂层，避免参比电极直接接触外部水质溶液等。该检测器具有检测水质ph的响应时间快，便捷和易于就地取水等。

技术特征：

1.一种水质检测器，其特征在于，所述水质检测器包括：检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和ph采集器，所述检测箱分为上盖和下盖，所述上盖和下盖的一侧均通过所述转轴连接，所述下盖上安装有所述提手，所述上盖和下盖的另一侧通过所述卡扣锁进行连接，所述下盖内安装有所述检测控制器、显示屏、操作板和ph采集器，所述检测控制器分别电连接于所述显示屏、操作板和ph采集器，所述ph采集器用于对水质进行ph采集，所述ph采集器包括ph传感器，所述ph传感器上设有ph传感电极、参考电极和ph传感反电极。

2.根据权利要求1所述的一种水质检测器，其特征在于，所述ph传感器包括基底层、ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层，所述基底层上设有所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层，所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层之间选取绝缘材料隔绝。

3.根据权利要求2所述的一种水质检测器，其特征在于，所述绝缘材料选取聚酰亚胺材料。

4.根据权利要求2所述的一种水质检测器，其特征在于，所述基底层包括硅基层、二氧化硅层和氮化硅层，所述硅基层上设有所述二氧化硅层，所述二氧化硅层上设有所述氮化硅层，所述氮化硅层上分别设有所述ph传感电极层、参考电极层和ph传感反电极层。

5.根据权利要求4所述的一种水质检测器，其特征在于，所述硅基层选取p型硅基层。

6.根据权利要求2所述的一种水质检测器，其特征在于，所述ph传感电极层包括ph金属层和ph传感层，所述ph金属层设置在所述基底层上，所述ph传感层设置在所述ph金属层上。

7.根据权利要求6所述的一种水质检测器，其特征在于，所述ph金属层选取铂钽合金材质。

8.根据权利要求6所述的一种水质检测器，其特征在于，所述ph传感层选取氧化铱材质。

9.根据权利要求7所述的一种水质检测器，其特征在于，所述ph传感反电极层选取铂钽合金材质。

10.一种水质检测器的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：

技术总结
本发明涉及水质检测技术领域，公开了一种水质检测器及其制备方法，包括：检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和PH采集器，检测箱分为上盖和下盖，上盖和下盖的一侧均通过转轴连接，下盖上安装有提手，上盖和下盖的另一侧通过卡扣锁进行连接，下盖内安装有检测控制器、显示屏、操作板和PH采集器，检测控制器分别电连接于显示屏、操作板和PH采集器，PH采集器包括PH传感器，PH传感器上设有PH传感电极、参考电极和PH传感反电极。该检测器采用检测箱、卡扣锁、提手、转轴、显示屏、操作板、检测控制器和PH采集器，更好地优化水质检测，尤其是PH检测，就地取水，及时检测，避免水质的变质影响就地检测的结果。

技术研发人员：郑剑滨,彭荣火,罗永平,林春华
受保护的技术使用者：福建安格思安全环保技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23