一種具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測手柄的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電化學傳感器領域，尤其涉及一種可用于水環(huán)境重金屬快速檢測的具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測手柄。
【背景技術(shù)】
[0002]當前人類活動范圍日益擴大，各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)與生活廢棄物被排入河流、湖泊及海洋；不可避免地造成水環(huán)境重金屬污染，并已經(jīng)開始威脅人類生存環(huán)境。重金屬元素具有高毒性、不易代謝、易被生物富集并具有生物放大效應等特點，嚴重危害生態(tài)環(huán)境與人類健康，迫切需要水環(huán)境重金屬的現(xiàn)場快速檢測。
[0003]目前常用的分光光度法、光譜法、質(zhì)譜法雖然是實驗室檢測重金屬含量的重要標準方法，但其設備昂貴，樣品前處理復雜，需要萃取、濃縮富集或抑制干擾因素，同時設備體積較大，便攜性差，實驗環(huán)境要求苛刻，無法在現(xiàn)場對自然水樣重金屬含量進行檢測。與之相比，電化學方法具有儀器設備簡單，成本低，易于實現(xiàn)自動化檢測，便于攜帶，同時靈敏度高、選擇性好，適用于現(xiàn)場檢測，現(xiàn)已經(jīng)成為水環(huán)境重金屬現(xiàn)場檢測的最重要方法之一。
[0004]絲網(wǎng)印刷電極可以批量生產(chǎn)，降低檢測成本，且有較好的一致性和穩(wěn)定性，但使用壽命有限，需要經(jīng)常更換。同時，由于加工工藝等限制，目前絲網(wǎng)印刷電極的片上參比電極和對電極性能有時不能滿足檢測要求，此時需要使用外置參比電極或?qū)﹄姌O?；谝陨显?，原有重金屬檢測系統(tǒng)中，絲網(wǎng)印刷電極只能用于實驗室。
[0005]原有系統(tǒng)中的三電極系統(tǒng)為分離結(jié)構(gòu)，與儀器連接采取夾持方式，結(jié)構(gòu)松散，接觸阻抗不穩(wěn)定，且電極之間位置相對不固定，容易造成電極間阻抗性質(zhì)的變化，導致檢測誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不足，提供了一種便于現(xiàn)場使用，快速可拆卸，結(jié)構(gòu)緊湊，絲網(wǎng)印刷電極可更換的集成式檢測手柄。本實用新型可用于現(xiàn)場水環(huán)境的重金屬快速檢測儀器系統(tǒng)中，同時兼容電化學工作站等實驗室檢測系統(tǒng)的使用條件。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測手柄，包括手柄后殼、攪拌棒、絲網(wǎng)印刷電極、外置鉑對電極和外置Ag/AgCl參比電極，所述手柄后殼為鐘形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空；在手柄后殼的頂端開有后殼線孔；手柄后殼的底端具有可拆卸的手柄底蓋；所述手柄底蓋的下表面具有空心的第一圓柱凸臺，所述第一圓柱凸臺的外側(cè)面通過螺紋連接有機玻璃測試腔；所述手柄底蓋的上表面具有空心的第二圓柱凸臺，所述第一圓柱凸臺的內(nèi)側(cè)半徑大于第二圓柱凸臺的外側(cè)半徑；在第二圓柱凸臺的內(nèi)側(cè)對應的手柄底蓋上開有與手柄底蓋同心的圓形攪拌孔，在第一圓柱凸臺的內(nèi)側(cè)與第二圓柱凸臺的外側(cè)之間的區(qū)域?qū)氖直咨w上開有三個電極孔；第二圓柱凸臺內(nèi)嵌有固定軸承；所述第二圓柱凸臺的上表面固定連接PCB接線板；所述PCB接線板上通過兩個銅柱固定微型直流電機；在手柄后殼與手柄底蓋相接處環(huán)切三角形加液口 ；所述三角形加液口在手柄底蓋上的頂點位于第一圓柱凸臺內(nèi)；所述攪拌棒依次穿過攪拌孔、固定軸承和PCB接線板，通過硅膠管與微型直流電機的出軸柔性連接；所述絲網(wǎng)印刷電極、外置鉑對電極和外置Ag/AgCl參比電極分別穿過電極孔與PCB接線板固定連接；所述絲網(wǎng)印刷電極、外置鉑對電極和外置Ag/AgCl參比電極的工作區(qū)域齊平，且均通過信號屏蔽線從手柄后殼上的線孔引出；所述微型直流電機的控制引線從手柄后殼上的線孔引出。
[0008]進一步地，所述絲網(wǎng)印刷電極通過2.54mm總線插槽固定在PCB接線板上。
[0009]進一步地，所述絲網(wǎng)印刷電極表面覆有片上對電極、片上參比電極以及工作電極，三個電極通過焊盤引出，且焊盤間距為2.54mm。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用帶有插槽式接口的集成式檢測手柄，結(jié)合絲網(wǎng)印刷電極，通過信號通路選擇以及信號屏蔽，提高了絲網(wǎng)印刷電極在水環(huán)境重金屬現(xiàn)場快速檢測中的可用性。集成手柄采用帶有固定軸承的攪拌部件，實現(xiàn)檢測系統(tǒng)較高的傳質(zhì)速率。本實用新型電極信號通路與電機控制通路隔離，提高電極信號質(zhì)量，同時通過選取不同電極組合連接，實現(xiàn)電極信號通路的可選擇性。本實用新型與便攜式重金屬檢測儀相連，可實現(xiàn)水環(huán)境重金屬的現(xiàn)場快速檢測。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型集成式檢測手柄的組裝圖；
[0012]圖2是本實用新型的底部結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是本實用新型的關(guān)鍵零部件圖示；
[0014]圖4是本實用新型手柄后蓋的下表面；
[0015]圖5是本實用新型手柄后蓋的上表面；
[0016]圖中，手柄后殼I，后殼線孔2，加液口 3，有機玻璃測試腔4，攪拌棒5，手柄底蓋6，微型直流電機7，絲網(wǎng)印刷電極8，外置鉑對電極9，外置Ag/AgCl參比電極10，銅柱11，PCB接線板12，第一圓柱凸臺13，電極孔14，攪拌孔15，第二圓柱凸臺16。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0018]如圖1-5所示，本實用新型一種具有攪拌功能的集成式絲網(wǎng)印刷電極檢測手柄，包括手柄后殼1、攪拌棒5、絲網(wǎng)印刷電極8、外置鉑對電極9和外置Ag/AgCl參比電極10，所述手柄后殼I為鐘形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空；在手柄后殼I的頂端開有后殼線孔2 ;手柄后殼I的底端具有可拆卸的手柄底蓋6 ;所述手柄底蓋6的下表面具有空心的第一圓柱凸臺13，所述第一圓柱凸臺13的外側(cè)面通過螺紋連接有機玻璃測試腔4 ;所述手柄底蓋6的上表面具有空心的第二圓柱凸臺16，所述第一圓柱凸臺13的內(nèi)側(cè)半徑大于第二圓柱凸臺16的外側(cè)半徑；在第二圓柱凸臺16的內(nèi)側(cè)對應的手柄底蓋6上開有與手柄底蓋6同心的圓形攪拌孔15，在第一圓柱凸臺13的內(nèi)側(cè)與第二圓柱凸臺16的外側(cè)之間的區(qū)域?qū)氖直咨w6上開有三個電極孔14 ;第二圓柱凸臺16內(nèi)嵌有固定軸承；所述第二圓柱凸臺16的上表面固定連接PCB接線板12 ;所述PCB接線板12上通過兩個銅柱11固定微型直流電機7 ;在手柄后殼I與手柄底蓋6相接處環(huán)切三角形加液口 3 ;所述三角形加液口 3在手柄底蓋6上的頂點位于第一圓柱凸臺13內(nèi)；所述攪拌棒5依次穿過攪拌