三电极旋转电极装置和玻碳电极生产工艺的制作方法

本发明涉及电化学分析领域，尤其涉及一种用于电化学分析仪、溶出分析仪以及血铅分析仪的三电极旋转电极装置和玻碳电极生产工艺。

背景技术：

三电极旋转电极采用工作电极、参比电极和对电极对待检测液体进行电化学分析，从而检测出待检测液体中的成分与含量，所述三电极旋转电极在化学分析和医学检测等领域有广泛的应用。

相关技术中，所述三电极旋转电极包括用于驱动所述工作电极的直流电机、用于分别连接于所述直流电机、所述工作电极、所述参比电极以及所述对电极的控制电路以及电解池组件；所述工作电极与所述参比电极形成回路，通过控制电路控制所述工作电极的电位，从而控制所述工作电极与所述参比电极之间的电位差，所述待检测液体中的不同成分根据该电位差的大小而发生不同反应；所述工作电极与所述对电极形成回路，所述对电极将该回路中通过的电流反馈至控制电路，同时防止所述工作电极与所述参比电极形成的回路内流过过大的电流而影响检测结果。

相关技术中，所述控制电路、所述直流电机、所述工作电极、所述参比电极、所述对电极以及所述电解池组件分开设置，当使用过程中，需将所述三电极旋转电极安装于机箱内时，由于所述三电极旋转电极复杂且零散的结构，而需要进行复杂的安装过程。

相关技术中心采用的工作电极与对电极是金属基电极，由于金属基电极化学性能不够稳定，适用范围受到待检测液体的限制。

因此，有必要提供一种新的三电极旋转电极装置和玻碳电极生产工艺以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种三电极旋转电极装置和玻碳电极生产工艺，提升待检测设备无线吞吐量的良率并提升待检测设备无线吞吐量测试的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种三电极旋转电极装置，包括工作电极、参比电极、对电极、电机架、用于将所述电机架固定于机箱前面板的信号螺丝、参比电极螺丝以及对电极螺丝、固定于所述电机架且沿垂直于水平面方向分别延伸的池转杆和定高柱、固定于所述电机架的直流电机、电连接于所述直流电机的电极座、套设于所述池转杆并沿所述池转杆移动的电解池组件、用于夹持所述参比电极并沿所述池转杆移动的参比电极固定夹以及用于夹持所述对电极并沿所述定高柱移动的对电极固定夹；

所述参比电极固定夹套设于所述池转杆且位于所述电机架与所述电解池组件之间，所述工作电极连接于所述电极座并由所述直流电机驱动；

所述工作电极包括玻碳导电柱、玻碳柱、连接于所述玻碳柱与所述玻碳导电柱之间的导电弹簧以及串设于所述导电弹簧中央的碳纤维，所述玻碳导电柱连接于所述电极座；

所述电机的电源线贯穿所述信号螺丝。

优选的，所述信号螺丝是空心螺丝。

优选的，所述电机架包括与所述机箱前面板所在平面平行的固定板和由所述固定板垂直衍生的支撑板，所述机箱前面板与所述固定板之间设有绝缘垫片，所述支撑板所在平面且平行于水平面，所述信号螺丝、所述参比电极螺丝以及所述对电极螺丝同时贯穿所述固定板和所述机箱前面板，所述直流电机贯穿所述支撑板，所述池转杆和所述定高柱分别固定于所述支撑板。

优选的，所述直流电机为钢管直流电机，所述直流电机包括长轴和短轴，所述电极座安装于所述直流电机的所述长轴，所述直流电机的所述短轴安装有用于控制所述直流电机工作的双碳触点。

优选的，所述参比电极包括用于与所述参比电极螺丝连接的参比电极端子、固定于所述参比电极固定夹的参比电极本体以及电连接于所述参比电极端子与所述参比电极本体之间的第一导线；所述对电极包括用于与所述对电极螺丝连接到对电极端子、固定于所述对电极固定夹的对电极本体以及电连接于所述对电极端子与所述对电极本体之间的第二导线。

优选的，所述三电极旋转电极装置还包括分别串设于所述参比电极螺丝和所述对电极螺丝第一连接焊片与第二焊片，所述第一连接焊片与所述第二连接焊片均位于所述机箱外，所述参比电极端子与所述对电机端子分别连接于所述参比电极螺丝与所述对电极螺丝的位于所述机箱内的一端，所述第一连接焊片与所述第二连接焊片分别连接至所述控制电路。

优选的，所述电解池组件包括部分包设所述池转杆的池台套，固定于所述池台套的池台、承载于所述池台的电解池以及用于支撑所述池台套沿所述池转杆移动的调节部。

本发明还挺一种玻碳电极生产工艺，所述玻碳电极为如上所述的工作电极，所述玻碳电极包括电极套管、收容于所述电极套管内的玻碳柱、导电弹簧以及碳纤维束、一端收容于所述电极套管的导电柱、收容所述导电柱的另一端的收缩管保护套以及贯穿所述导电柱与所述收缩管保护套的长针；所述玻碳电极生产工艺包括如下步骤：

在所述电极套管的一端钻取玻碳孔；

用150摄氏度的热风对所述电极套进行预加热；

将所述玻碳柱的一端插入所述玻碳孔；

用150摄氏度的热风吹所述玻碳柱和所述电极套管1分钟；

热压所述玻碳柱；

吸取胶水填充所述玻碳柱和所述玻碳孔之间的缝隙；

抛光所述玻碳柱的外露的端面；

将所述碳纤维束与所述导电弹簧塞入所述电极套管；

压入所述导电柱；

吸取少量胶水密封所述导电柱与收缩管保护套之间的缝隙；

检验所述玻碳电极的通断并精磨所述电极套管的外径。

与相关技术相比较，本发明提供的三电极旋转电极装置结构简单且操作方便，将参比电极、对电极和电解池组件分别通过参比电极固定夹、对电极固定夹、池转杆和定高柱而活动的连接于电机架，在操作过程中能够方便的对所述参比电极、所述对电极和所述电解池组件进行升降操作，而无需进行重新组装步骤，从而大大的简化了操作流程；同时通过将直流电机的电源线穿过信号螺丝而连接至位于机箱中的控制电路，使组装方便且线路结构简单，本发明提供的玻碳电极加工工艺中，采用碳纤维束提升了所述玻碳电极的导电性能与对阴、阳离子的吸附能力，同时提升了所述玻碳电极的柔软性和耐腐蚀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明三电极旋转电极装置的结构示意图；

图2为本发明三电极旋转电极装置未安装直流电机时的结构示意图；

图3为本发明三电极旋转电极装置中直流电机的结构示意图；

图4为本发明三电极旋转电极装置中工作电极的透视图；

图5为本发明三电极旋转电极装置中信号螺丝的结构示意图；

图6为本发明三电极旋转电极装置中参比电极螺丝的结构示意图；

图7为本发明三电极旋转电极装置双碳触点的结构示意图；

图8为本发明玻碳电极生产工艺的流程框图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请同时参阅图1与图2，其中，图1为本发明三电极旋转电极装置的结构示意图；图2为本发明三电极旋转电极装置未安装直流电机时的结构示意图。本发明提供一种三电极旋转电极装置100。所述三电极旋转电极装置100包括机箱前面板1、电机架2、直流电机3、双碳触点4、工作电极5、参比电极6、对电极7、电解池组件8以及控制电路(未图示)。

在安装所述三电极旋转电极装置100过程中，在所述机箱前面板与所述电机架2上钻取3个通孔，3个所述通孔内分别贯穿设置用于将所述直流电机3连接至所述控制电路(未图示)的信号螺丝51、用于将所述参比电极6连接至所述控制电路(未图示)的参比电极螺丝61以及用于将所述对电极7连接至所述控制电路(未图示)的对电极螺丝71，同时，所述信号螺丝51、所述参比电极螺丝61以及所述对电极螺丝71具有固定作用，从而将所述电机架2固定于所述机箱前面板1。

具体的，所述电机架2包括与所述机箱前面板1所在平面平行的固定板21和由所述固定板21向远离所述机箱前面板的方向垂直延伸的支撑板22，所述支撑板22平行于地面，所述信号螺丝51、所述参比电极螺丝61以及所述对电极螺丝71分别固定于所述固定板21。

请结合参阅图7，为本发明三电极旋转电极装置中双碳触点的结构示意图。所述双碳触点4包括固定于所述电机的触点套41、由靠近地面的一侧向远离四面的一侧依次压设于所述触点套41内的尖碳座42、尖碳43、平碳44、平碳导电弹簧45以及连接片56以及两个间隔设置的螺钉47，所述连接片46的两端分别压设于两个所述螺钉47上。

请结合参阅图5，为本发明三电极旋转电极装置中信号螺丝的结构示意图。所述信号螺丝51为空心螺丝，所述信号螺丝51包括本体部511、沿所述本体部511的轴向贯穿所述本体部511的信号丝通孔10以及套设与所述本体部511的远离所述直流电机3的一端的信号丝焊片512，所属直流电机3的电源线贯穿所述信号丝通孔10而连接至位于所述机箱前面板1的远离所述直流电机3的一侧的控制电路(未图示)。

请结合参阅图6，为本发明三电极旋转电极装置中参比电极螺丝的结构示意图。所述参比电极螺丝61与所述对电极螺丝71的结构相同，均包括贯穿所述机箱前面板1与所述固定板21的螺丝本体611、用于与所述控制电路(未图示)连接的焊片612以及用于与所述参比电极6或对电极7连接的弹簧连接片613。

所述参比电极6包括用于与所述参比电极螺丝61连接的参比电极端子63、固定于所述参比电极固定夹62的参比电极本体64以及电连接于所述参比电极端子63与所述参比电极本体64之间的第一导线65；所述对电极7包括用于与所述对电极螺丝71连接到对电极端子73、固定于所述对电极固定夹72的对电极本体74以及电连接于所述对电极端子73与所述对电极本体74之间的第二导线75。

本实施方式中，所述电机架2由金属材料制成，且所述信号螺丝51、所述参比电极螺丝61以及所述对电极螺丝71均与所述电机架2之间绝缘，所述机箱前面板1与所述固定板21之间也绝缘。

请结合参阅图3，为本发明三电极旋转电极装置中直流电机的结构示意图。所述直流电机3是钢管直流电机，所述直流电机3包括设置于所述直流电机3的相对两端的长轴31和短轴32，所述长轴31向靠近地面的方向延伸，所述短轴32向远离地面的方向延伸，所述工作电极5连接于所述长轴31，具体的，所述工作电极5通过连接于所述长轴31的电极座52而装配于所述长轴31。所述短轴32连接有双碳触点4，所述双碳触点4用于控制所述直流电机3的电源，防止工作过程中所述直流电机3与所述工作电极5过渡发热而烧坏所述三电极旋转电极装置100。

所述工作电极5通过所述电极座51从所述直流电机3获得电位，并跟随所述直流电机3转动。

所述电机架2的所述支撑板22向靠近地面的方向分别延伸出垂直于地面设置的池转杆23和定高柱24，所述池转杆23和所述定高柱24分别设置于所述电极座52的相对两侧。

所述池转杆23由靠近地面的一端向远离地面的一端依次串设所述电解池组件8和用于固定所述参考电极6的参考电极夹62，所述定高柱24串设用于固定所述对电极7的对电极固定夹72。所述电解池组件8与所述参考电极夹62可以沿所述池转杆23移动，从而实现分别将所述电解池组件8与所述参考电极6分别固定于不同的高度，所述对电极固定夹72可以沿所述定高柱24移动，从而实现将所述对电极7固定于不同的高度；改变所述电解池组件8与所述参考电极6和所述对电极7之间的相对位置，可以方便的手动控制所述三电极旋转电极装置100的工作，同时方便向所述电解池组件8填料。

具体的，所述电解池组件8包括套设于所述池转杆23的池台套81，固定于所述池台套81且平行于地面的池台82、承载于所述池台82并用于盛放液体的电解池83以及沿所述池转杆23移动并用于承载所述池台82的调节部84。调节所述调节部84的松紧度，便可以实现沿所述池转杆23移动和固定于所述池转杆23，从而实现调节所述电解池83的高度，而控制所述工作电极5、参考电极6以及所述对电极7的电解端是否没入盛放于所述电解池83内的液体中。

本实施方式中，所述电解池83的容量为2ml，当然，所述电解池83的容量还可以更大或者更小。

请结合参阅图4，为本发明三电极旋转电极装置中工作电极的透视图。所述工作电极5与所述对电极7是玻碳电极，所述工作电极5包括电极套管53、收容于所述电极套管53内且与所述电极套管53的一端对齐的玻碳柱54、一端收容于所述电极套管53内的导电柱55、收容所述导电柱55的另一端并使所述导电柱55的端部外露的收缩管保护套56、连接于所述玻碳柱54与所述导电柱55之间的导电弹簧57以及贯穿所述导电弹簧57设置的碳纤维束58。

本实施方式中，所述直流电机3的电源线穿过所述信号螺丝51后连接至所述控制电路(未图示)的电源输出端，所述参比电极6通过所述参比电极螺丝61连接至所述控制电路(未图示)的0电位端，所述对电极7通过所述对电极螺丝71反馈电流信号至所述控制电路(未图示)，所述控制电路(未图示)根据该电流信号而控制电源输出端的电位，在不同的电位驱动下所述工作电极5、所述参比电极6以及所述对电极7共同配合使盛放于所述电解池组件8内的液体发生不同的电化学反应，从而实现检测目的。

请结合参阅图8，为本发明玻碳电极生产工艺的流程框图。本发明还提供一种玻碳电极的制造工艺200，所述玻碳电极是本发明三电极旋转电极装置10中的工作电极5，该工艺包括以下步骤：

s1，在所述电极套管53的一端钻取玻碳孔；

本步骤中所述电极套管由聚醚醚酮材料制成，所述电极套管的中央沿其延伸方向具有直径为d的通孔。

s2，用150摄氏度的热风对所述电极套53进行预加热；

本步骤中，所述玻碳孔的中心轴与所述电极套管53的中心轴重叠，所述玻碳孔的靠近所述电极套管53的端部的直径略大于其另一端的直径。

s3，将所述玻碳柱54的一端插入所述玻碳孔；

本步骤中的所述玻碳柱54与所述玻碳孔的形状相匹配。

s4，用150摄氏度的热风吹所述玻碳柱54和所述电极套管53一分钟；

s5，热压所述玻碳柱54；

本步骤中，将所述玻碳柱54完全压入所述玻碳孔，并使所述玻碳柱54的端面与所述玻碳孔的端面齐平。

s6，吸取胶水填充所述玻碳柱54和所述玻碳孔之间的缝隙；

本步骤中采用微升级移液器吸取1.0微升的502胶水密封所述玻碳柱54和所述玻碳孔之间的缝隙。

s7，抛光所述玻碳柱54的外露的端面；

s8，将所述碳纤维束58和所述导电弹簧57塞入所述电极套管53；

本步骤中，将所述碳纤维束58打结后贯穿设置于所述导电弹簧57的中央。

s9，压入所述导电柱55；

本步骤中，将所述导电柱55的一端压入所述电极套管53的远离所述玻碳柱54的一端，并使用收缩管保护套56套设所述导电柱55的另一端，使所述导电柱55固定于所述电极套管53并使所述导电柱55的端部外露，所述导电柱55与所述电极座52连接。

s10，吸取少量胶水密封所述导电柱55与收缩管保护套56之间的缝隙；

本步骤中采用微升级移液器吸取1.0微升的502胶水密封所述导电柱55与收缩管保护套56之间的缝隙。

s11，检验所述玻碳电极的通断并精磨所述电极套管53的外径。

本步骤中，将所述电极套管的外径打磨至直径为4.0mm。

本实施方式中，所述工作电极5与所述对电极7均采用所述玻碳电极的制造工艺200制造而成，且经所述玻碳电极的制造工艺200制造的所述工作电极5的外径为4.0mm，可以用于检测0.5ml容量的液体。

与相关技术相比较，本发明提供的三电极旋转电极装置结构简单且操作方便，将参比电极、对电极和电解池组件分别通过参比电极固定夹、对电极固定夹、池转杆和定高柱而活动的连接于电机架，在操作过程中能够方便的对所述参比电极、所述对电极和所述电解池组件进行升降操作，而无需进行重新组装步骤，从而大大的简化了操作流程；同时通过将直流电机的电源线穿过信号螺丝而连接至位于机箱中的控制电路，使组装方便且线路结构简单，本发明提供的玻碳电极加工工艺中，采用碳纤维束提升了所述玻碳电极的导电性能与对阴、阳离子的吸附能力，同时提升了所述玻碳电极的柔软性和耐腐蚀性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。