一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，包括與氣-液兩相界面表面接觸用于感應(yīng)氣-液兩相界面處的表面電荷的檢測(cè)探針；接收檢測(cè)探針檢測(cè)到的表面電荷并產(chǎn)生一定電勢(shì)的檢測(cè)器，檢測(cè)器對(duì)該電勢(shì)的變化信號(hào)進(jìn)行處理判斷吸附在該氣-液兩相界面表面活性劑的極性；以及接收檢測(cè)器傳送的對(duì)活性劑極性的判斷結(jié)果并對(duì)該結(jié)果進(jìn)行顯示的顯示屏；檢測(cè)器的內(nèi)部設(shè)置有控制電路,所述控制電路包括一差分放大器APM、單片機(jī)、發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路和晶振電路。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、測(cè)量范圍廣、價(jià)格低廉、便于攜帶且具有較高穩(wěn)定性和靈敏度，在檢測(cè)過程中不受溶液溫度、粘度、pH值及表面活性劑濃度等因素的影響。
【專利說明】一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及活性劑極性檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]表面活性劑是一種能夠顯著降低水的表面張力或兩相界面張力的物質(zhì)。表面活性劑在人們的日常生活中以及精細(xì)化工領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。由于具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、增溶、分散和抗靜電等一系列物理化學(xué)作用，表面活性劑成為一類靈活多樣具有重要使用價(jià)值的精細(xì)化工產(chǎn)品。近年來，我國表面活性劑的產(chǎn)量和使用量逐年增加、種類繁多，但不同極性的表面活性劑具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)、特定的應(yīng)用范圍和處理要求，因此準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)表面活性劑的極性對(duì)社會(huì)生活生產(chǎn)具有十分重要的意義。
[0003]目前常見的探測(cè)表面活性劑極性的方法主要有:色譜測(cè)定法、分光光度法、流動(dòng)注射分析法、共振散射光譜法等。其中色譜測(cè)定法操作復(fù)雜，測(cè)量條件較為苛刻，應(yīng)用范圍受到一定限制；分度光度法多采用亞甲藍(lán)試劑，該方法準(zhǔn)確度和重現(xiàn)度好，流動(dòng)注射分析法操作簡單快捷，但需要大量有毒溶劑氯仿進(jìn)行萃取并反洗；光譜法靈敏度高，但所需檢測(cè)步驟繁多，不便用于在線監(jiān)測(cè)，所用儀器設(shè)備較為昂貴。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型公開了一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，包括與氣-液兩相界面表面接觸用于感應(yīng)氣-液兩相界面處的表面電荷的檢測(cè)探針；
[0005]接收所述檢測(cè)探針檢測(cè)到的表面電荷并產(chǎn)生一定電勢(shì)的檢測(cè)器，所述檢測(cè)器對(duì)該電勢(shì)的變化信號(hào)進(jìn)行處理判斷吸附在該氣-液兩相界面表面活性劑的極性；
[0006]以及接收所述檢測(cè)器傳送的對(duì)活性劑極性的判斷結(jié)果并對(duì)該結(jié)果進(jìn)行顯示的顯示屏；
[0007]所述檢測(cè)器的內(nèi)部設(shè)置有控制電路，所述控制電路包括一差分放大器APM、單片機(jī)、發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路和晶振電路；所述差分放大器APM的輸入端與檢測(cè)探針相連接，所述差分放大器APM的輸出端與單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)分別與發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路和晶振電路相連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)采用ATmegall6L8位AVR微處理器，所述差分放大器APM采用462C差分放大器；所述差分放大器APM的第6引腳和第7引腳分別與檢測(cè)探針相連接，所述差分放大器APM的第2引腳與單片機(jī)的第33引腳相連接；所述單片機(jī)的第40引腳和第39引腳分別與發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2相連接，所述單片機(jī)的第I到第8引腳與顯示屏相連接，所述單片機(jī)的第9引腳與開關(guān)電路相連接，所述單片機(jī)的第12引腳和第13引腳與晶振電路相連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述檢測(cè)探針的表面設(shè)置有探針保護(hù)套。
[0010]進(jìn)一步的，所述顯示屏3設(shè)置在檢測(cè)器I的表面，所述檢測(cè)器的表面還設(shè)置有開關(guān)19、發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，通過檢測(cè)探針去感應(yīng)氣-液兩相界面處的表面電荷，表面電荷在檢測(cè)器內(nèi)部產(chǎn)生電勢(shì)，檢測(cè)器通過檢測(cè)電勢(shì)變化信號(hào)的極性來判斷氣-液兩相界面處表面活性劑的極性。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、測(cè)量范圍廣、價(jià)格低廉、便于攜帶且具有較高穩(wěn)定性和靈敏度，在檢測(cè)過程中不受溶液溫度、粘度、pH值及表面活性劑濃度等因素的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型檢測(cè)器內(nèi)部控制電路原理圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型檢測(cè)器的示意圖。
[0016]圖中:1、檢測(cè)器；2、檢測(cè)探針;3、顯不屏；11、控制電路；15、開關(guān)電路；16、晶振電路；21、探針保護(hù)套；19、開關(guān)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0018]如圖1所示的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)探針2、檢測(cè)器I和顯示屏3，所述檢測(cè)探針2用于與氣-液兩相界面表面接觸用于感應(yīng)氣-液兩相界面處的表面電荷。檢測(cè)器I用于接收檢測(cè)探針2檢測(cè)到的表面電荷并產(chǎn)生一定電勢(shì)，檢測(cè)器I對(duì)該電勢(shì)的變化信號(hào)進(jìn)行處理判斷吸附在該氣-液兩相界面表面活性劑的極性。檢測(cè)器I在對(duì)電勢(shì)變化信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)包括信號(hào)的降噪處理、數(shù)據(jù)處理和信號(hào)極性分析，最后分析出電勢(shì)變化信號(hào)的極性，如果該電勢(shì)的變化信號(hào)為正，則該氣-液兩相界面表面的活性劑的極性為正；如果該電勢(shì)的變化信號(hào)為負(fù)，則該氣-液兩相界面表面的活性劑的極性為負(fù)。當(dāng)檢測(cè)器I判斷出活性劑的極性后將判斷結(jié)果輸出在顯示屏3上進(jìn)行結(jié)果顯示。(但是檢測(cè)器對(duì)表面活性劑的判斷過程不是本實(shí)用新型要保護(hù)的發(fā)明點(diǎn)，本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)在于本檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部控制電路的設(shè)計(jì))。本實(shí)用新型公開的裝置在對(duì)活性劑的極性檢測(cè)原理如下:吸附在氣-液兩相界面上的表面活性劑極性的性質(zhì)決定了界面電荷的極性，即正離子表面活性劑將會(huì)使溶液在兩相界面積累正電荷，而負(fù)離子表面活性劑將會(huì)在兩相界面積累負(fù)電荷，且界面電荷極性不會(huì)受表面活性劑的濃度以及溶液PH值的影響。本實(shí)用新型基于上述原理，根據(jù)氣-液兩相界面處帶有一定數(shù)量的電荷，這些表面電荷會(huì)通過吸附異號(hào)離子、排斥同號(hào)離子而在界面形成雙電層，并且雙電層具有一定的電勢(shì)，通過采集電勢(shì)變化信號(hào)的極性來判斷該氣-液兩相界面活性劑的極性，根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)了表面活性劑極性的檢測(cè)裝置。
[0019]進(jìn)一步的，如圖2所示，檢測(cè)器I的內(nèi)部設(shè)置有控制電路11，該控制電路11包括一差分放大器APM、單片機(jī)U2、發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路15和晶振電路16 ;所述差分放大器APM的輸入端與檢測(cè)探針2相連接，所述差分放大器APM的輸出端與單片機(jī)U2相連接，所述單片機(jī)U2分別與發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路15和晶振電路16相連接。
[0020]進(jìn)一步的，單片機(jī)U2采用ATmegal 16L8位AVR微處理器，該處理器是一款高性能、低功耗的8位微處理器。差分放大器APM米用462C差分放大器。所述差分放大器APM的第6引腳和第7引腳分別與檢測(cè)探針2相連接，所述差分放大器APM的第2引腳與單片機(jī)U2的33引腳相連接；所述單片機(jī)U2的第40引腳和第39引腳分別與發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2相連接，所述單片機(jī)U2的第I到第8引腳與顯示屏3相連接，所述單片機(jī)U2的第9引腳與開關(guān)電路15相連接，所述單片機(jī)U2的第12引腳和第13引腳與晶振電路16相連接。在實(shí)際使用過程中，首先檢測(cè)探針2檢測(cè)氣-液兩相界面處的表面電荷，電荷運(yùn)動(dòng)至控制電路11上產(chǎn)生感應(yīng)電流，并經(jīng)過電阻在電阻兩端產(chǎn)生一定的電勢(shì)，單片機(jī)U2采集電勢(shì)的變化信號(hào)，并對(duì)采集到的電勢(shì)變化信號(hào)進(jìn)行降噪、數(shù)據(jù)處理和極性分析，判斷出信號(hào)極性，從而判斷出表面活性劑的極性。如果判斷是正離子時(shí)，則單片機(jī)U2控制發(fā)光二極管IDl亮起，如果判斷是負(fù)離子時(shí)，則單片機(jī)U2控制發(fā)光二極管IID2亮起。
[0021]進(jìn)一步的，如圖3所示，在檢測(cè)探針2的表面設(shè)置有探針保護(hù)套21，起到保護(hù)檢測(cè)探針的作用，以免檢測(cè)探針被溶液腐蝕等。
[0022]進(jìn)一步的，顯示屏3設(shè)置在檢測(cè)器I的表面，所述檢測(cè)器I的表面還設(shè)置有開關(guān)19、發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2。
[0023]本實(shí)用新型公開的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，通過檢測(cè)探針2和檢測(cè)器I的互相配合作用完成對(duì)氣-液兩相界面處的表面電荷極性的檢測(cè)，檢測(cè)器I內(nèi)部的控制電路11設(shè)計(jì)新穎、電路原理簡單并且集成度高。
[0024]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，其特征在于:包括與氣-液兩相界面表面接觸用于感應(yīng)氣-液兩相界面處的表面電荷的檢測(cè)探針(2); 接收所述檢測(cè)探針(2)檢測(cè)到的表面電荷并產(chǎn)生一定電勢(shì)的檢測(cè)器(I)，所述檢測(cè)器(I)對(duì)該電勢(shì)的變化信號(hào)進(jìn)行處理判斷吸附在該氣-液兩相界面表面活性劑的極性； 以及接收所述檢測(cè)器(I)傳送的對(duì)活性劑極性的判斷結(jié)果并對(duì)該結(jié)果進(jìn)行顯示的顯示屏⑶； 所述檢測(cè)器(I)的內(nèi)部設(shè)置有控制電路(11)，所述控制電路(11)包括一差分放大器APM、單片機(jī)U2、發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路(15)和晶振電路(16);所述差分放大器APM的輸入端與檢測(cè)探針(2)相連接，所述差分放大器APM的輸出端與單片機(jī)U2相連接，所述單片機(jī)U2分別與發(fā)光二極管ID1、發(fā)光二極管IID2、開關(guān)電路(15)和晶振電路(16)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，其特征還在于:所述單片機(jī)U2采用ATmegal 16L8位AVR微處理器，所述差分放大器APM采用462C差分放大器；所述差分放大器APM的第6引腳和第7引腳分別與檢測(cè)探針(2)相連接，所述差分放大器APM的第2引腳與單片機(jī)U2的第33引腳相連接；所述單片機(jī)U2的第40引腳和第39引腳分別與發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2相連接，所述單片機(jī)U2的第I到第8引腳與顯示屏(3)相連接，所述單片機(jī)U2的第9引腳與開關(guān)電路(15)相連接，所述單片機(jī)U2的第12引腳和第13引腳與晶振電路(16)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，其特征還在于:所述檢測(cè)探針(2)的表面設(shè)置有探針保護(hù)套(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面活性劑極性的檢測(cè)裝置，其特征還在于:所述顯示屏(3)設(shè)置在檢測(cè)器(I)的表面，所述檢測(cè)器(I)的表面還設(shè)置有開關(guān)(19)、發(fā)光二極管IDl和發(fā)光二極管IID2。
【文檔編號(hào)】G01N27/60GK203838105SQ201420244425
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】周航, 孫潤哲, 宋永欣 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)