1.铂电极多功能传感器,其特征在于:包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块和电源模块,数据采集模块由温度传感器、电导率传感器、pH值ORP传感器、铅离子传感器和A/D转换器组成,数据处理模块由微处理器、存储器组成,通信模块为无线通信模块Zigbee,数据采集模块通过传感器检测水体中的温度、电导率、pH值、氧化还原电位、铅离子重金属离子,检测信号经A/D转换器进入微处理器,微处理器对数据进行滤波、融合并储存,通信模块采用无线通信技术实现与远程控制中心之间的通信,微处理器将处理好的数据经过汇聚节点转发给远程控制中心,若检测到水质指标不在规定范围内,报警电路报警,远程控制中心查询异常指标并做出相应的处理;所述温度传感器、电导率传感器、pH值ORP传感器、铅离子传感器为由铂制成的三电极靶式传感器,三电极靶式传感器中,其中一个中心电极为圆形位于中心,另两个电极为弧形电极分别环绕中心电极;
三电极靶式传感器用于电导率、pH/ORP的检测方法:在电导率测试中,两个外部弧形电极串联连接一个片外电阻R,并测量通过电阻的有效电流Irms作为电导率指示,测量时,在两个外部电极之间通6200Hz、0.5V的脉冲波Vrms,并且有效电流Irms表示电导率σ,通过改变与这些电极串联的片外电阻R,调节电导率测量的灵敏度;电导率σ与有效电流Irms的关系如式(1)所示式(1)遵循欧姆定律,式中Imax是饱和电流,通过改变电路中的电阻R,Imax针对特定的电导率范围进行优化,
离子电导率受温度影响,不同温度下,电流会有偏差,水温的影响通过使用式(2)来减少:
式中,σ0是给定温度T0下的校准电导率,σt是温度T下的电导率,结合式(1)和式(2)进而,用式(4)来描述溶液中的电导率
对pH值和氧化还原电位的检测:
在pH值和氧化还原电位测试中,最大电极为阳极,中间电极为阴极,最小电极为ORP检测电极,阳极电位随着pH值变化,最小电极电位随着ORP变化,因此测量阳极和最小电极之间的电势差为△V1>0以及阴极和最小电极之间的电势差△V2>0,△V2表示氧化还原电位,阳极与阴极之间的电位差即△V1—△V2表示pH值,记录pH值和氧化还原电位及其对应的电位差,分别绘制pH-(△V1—△V2)曲线图和ORP-△V2曲线图,微处理器通过检测传感器上的电位差来测定相应的pH值和氧化还原电位。