CN113155922A - 一种可调节的电极固定实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调节的电极固定实验装置及方法，涉及电化学实验装置技术领域，能够方便地调节电极的间距和高度，有效提高实验准确度，同时模块化设计能够方便部件的拆卸和更换；该装置包括：底座，用于为整个装置提供支撑；高度调节装置，其底端与所述底座固连，用于调节电极的高度；间距调节装置，与电极相连，用于调节电极之间的间距；所述间距调节装置与所述高度调节装置垂直设置，所述间距调节装置能够相对于所述高度调节装置上下移动、水平移动以及固定。本发明提供的技术方案适用于电极位置调整的过程中。

Description

一种可调节的电极固定实验装置及方法

技术领域

本发明涉及电化学实验装置技术领域，尤其涉及一种可调节的电极固定实验装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，电化学领域也蓬勃发展，在如今的电解制氢和电解有机废水的科研中研究新型的电极材料尤为重要，电极材料在制备过程中常常要用到电沉积技术，同时制备出来的电极也要进行性能测试，其中就包括非常重要的电解实验。然而在这两个重要的过程中两电极间的距离、***溶液的深度和是否平行很大程度上影响着实验的结果，比如影响着电流效率，不合适的电极间距和***溶液的深度会导致电流效率降低、能耗升高，比如不合适的电极间距和***溶液的深度很可能导致制备的电极不理想甚至是制备失败，比如不合适的电极间距和***溶液的深度会导致测试出来的电极性能不准确……。

目前相关的技术绝大多数停留在电极固定上，没有同时考虑电极间距和***溶液的深度(电极***溶液的深度其实就是调节电极的高度，因此后文均以高度代替)。文献1([1]陈娟.一种电化学工作站电极固定装置[P].中国实用新型专利:CN201620185080.7,2016-09-07.)公开了一种新型电极固定装置：U型底座上端固定有4根相同的横杆，横杆穿过4个中心线重合的方片的四角，中间两个方片为固定方片，两侧为带有螺杆的可移动方片，螺杆穿过U型底座侧壁且与侧壁开口螺纹相吻合，因此可通过旋转两个螺杆来实现电极的夹紧。该种装置可很好的夹紧电极起到固定作用且间距恒定，但是该装置并不能实现电极间距和高度的灵活、准确调整。文献2([2]唐聪聪,杨全威,郭超.一种电极夹持器及定位仪[P].中国实用新型专利:CN202020013376.7,2020-09-11.)公开了一种新型电极夹持器：固定杆上安装有两个与固定杆轴线方向垂直的夹持片，夹片间的间距可滑动调节。这种装置可夹持阵列电极，通用性高，虽然电极间距可调，但是无法精确定量调整，而且无法调节电极的高度。

上述两种装置均无法准确调节电极间距和高度，其他现有的调节装置基本均是简单的自制装置，这些装置精密度差，每进行依次实验都需要人工手动测量和调整，费时费力。

因此，有必要研究一种新型可调节的电极固定实验装置及方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可调节的电极固定实验装置及方法，能够方便地调节电极的间距和高度，有效提高实验准确度，同时模块化设计能够方便部件的拆卸和更换。

一方面，本发明提供一种可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述装置包括：

底座，用于为整个装置提供支撑；

高度调节装置，其底端与所述底座固连，用于调节电极的高度；

间距调节装置，与电极相连，用于调节电极之间的间距；

所述间距调节装置与所述高度调节装置垂直设置，所述间距调节装置能够相对于所述高度调节装置上下移动、水平移动以及固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，高度调节装置包括高度直尺、高度游标和高度滑块；

所述高度直尺的底端与底座固定连接；所述高度游标和所述高度滑块均套设在所述高度直尺上，且所述高度滑块和所述高度游标均与所述高度直尺可活动连接；

所述高度游标和所述高度滑块连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，间距调节装置包括间距卡尺、间距游标、间距滑块和两个电极夹；

所述间距滑块与所述高度滑块固连，所述间距卡尺与所述间距滑块可活动连接；

所述间距游标套设在所述间距卡尺上，且两者可活动连接；

一个所述电极夹与所述间距卡尺固接，另一个所述电极夹与所述间距游标固接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电极夹与所述间距卡尺的固接方式以及与所述间距游标的固接方式均为可拆卸固接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述高度游标通过高度微调装置与所述高度滑块连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述高度微调装置包括微调螺杆和微调螺母；

所述微调螺杆的底部固设在所述高度游标内，顶部与所述微调螺母旋接，所述微调螺母与所述高度滑块连接；通过旋转所述微调螺母实现所述高度滑块的上下微调。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述高度游标和/或所述间距游标上均设有用于固定游标的螺纹孔，所述螺纹孔内设有固定螺帽，通过所述固定螺帽在所述螺纹孔内的旋紧实现游标的固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述间距滑块上设有用于固定间距滑块的螺纹孔，所述固定螺纹孔内设有固定螺帽，通过所述固定螺帽在所述螺纹孔内的旋紧实现间距滑块的固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述间距游标的端部设有调节滚轮，通过所述调节滚轮的动作实现所述间距游标的水平移动。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述高度游标与所述高度直尺之间以及所述间距游标与所述间距卡尺之间均设有游标垫片。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述高度直尺、所述高度游标以及所述间距卡尺、所述间距游标上均设有尺寸刻度，其刻度设置原理和读数原理和游标卡尺相似。

另一方面，本发明提供一种电极调节方法，其特征在于，所述调节方法采用如上任一所述的可调节的电极固定实验装置实现；

所述方法的步骤包括：

S1、对所述可调节的电极固定实验装置进行校零处理；

S2、通过间距调节装置的电极夹夹持住待调节的电极；

S3、通过高度调节装置对电极进行高度调节，并在到达预设位置时进行固定；

S4、调节间距调节装置相对于高度调节装置的水平位置，并进行固定；

S6、通过调节电极夹的间距对电极进行间距调节，并在到达预设位置时进行固定。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：装置稳固，调节方便，可以使电极间的距离和高度按照实验需求进行精确的调节，极其方便实用，同时提高实验的精确性；

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：模块化可进行拆卸、更换，这样不仅携带方便，而且部件损坏还可以进行更换；

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明装置方便固定电极以及定量调节电极间距和高度，并且对于电极间距和高度精准度要求较高时可分别通过滚轮和微调螺母，这样可以大大提高实验的稳定性和精准性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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。

图1是本发明一个实施例提供的可调节的电极固定实验装置的主视图；

图2是本发明一个实施例提供的可调节的电极固定实验装置的俯视图；

图3是本发明一个实施例提供的可调节的电极固定实验装置的左视图。

其中，图中：

1、底座；2、高度直尺；3、高度游标；4、高度游标固定螺帽；5、高度游标垫片；6、微调螺杆；7、微调螺母；8、高度滑块；9、高度滑块固定螺帽；10、高度滑块垫片；11、间距卡尺滑块；12、间距卡尺；13、间距游标；14、间距游标固定螺帽；15、间距游标调节滚轮；16、电极夹；17、导线；18、间距卡尺滑块固定螺帽；19、间距卡尺滑块垫片；20、强磁铁；21、高度直尺固定塞；22、高度直尺固定螺丝；23、间距游标垫片。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型可调节的电极固定实验装置，该装置包括用于稳定的方形铁质底座，在铁质底座前方可放置盛有溶液容器，用于调节高度的直尺、高度游标、滑块，用于调节电极间距的间距卡尺，用来固定电极的电极夹以及导线。高度直尺垂直固定在底座上，高度游标和高度调节滑块套在高度直尺上，电极间距卡尺通过另一个滑块固定在高度调节滑块上，电极夹和导线用强磁铁固定在电极间距卡尺上，滑块和游标上均设有固定螺帽和垫片。其优点是可以通过高度游标和滑块调节电极的高度并用固定螺帽和垫片进行固定，电极间距卡尺滑块可调节电极间距卡尺伸出长度，电极间距游标可通过拨动或滚轮来调节电极间距。

如图1、图2、图3所示，本发明新型可调节的电极固定实验装置包括：底座1，高度直尺2，高度直尺固定塞21，高度直尺固定螺丝22，高度游标3，高度游标固定螺帽4，高度游标垫片5，微调螺杆6、螺环，微调螺母7，高度滑块8，高度滑块固定螺帽9，高度滑块垫片10，间距卡尺滑块11，间距卡尺滑块固定螺帽18，间距卡尺滑块垫片19，间距卡尺12，间距游标13，间距游标固定螺帽14，间距游标垫片23，间距游标调节滚轮15，电极夹16，导线17以及强磁铁20。

底座1一侧开有圆柱形孔洞其大小和高度直尺固定塞21大小吻合，孔洞底部开有两个螺孔与高度直尺固定螺丝22吻合，孔洞上部开有与高度直尺2宽度相吻合的开口，将高度直尺2***开口，并用高度直尺固定塞21和高度直尺固定螺丝22将其固定在底座1上。把高度游标垫片5放置在有高度游标固定螺帽4一侧的高度游标3内，然后将其套在高度直尺2上，高度游标3的另一侧顶端开有微调螺孔，其大小与微调螺杆6、螺环相吻合，将微调螺杆6、螺环旋入。将高度滑块垫片10放置在有高度滑块固定螺帽9一侧的高度滑块8内，然后将其套在高度直尺2上，微调螺母7放置在高度滑块8的另一侧，并将其与微调螺杆6、螺环旋上，这样可以通过旋转微调螺母7实现微调螺杆伸出长度的调整，从而实现高度的微调。螺环用来固定微调螺杆6防止微调螺杆6随着微调螺母7的转动而转动。将电极的间距卡尺滑块11通过改性丙烯酸酯胶粘剂或者焊接技术与高度滑块8交叉垂直粘连或者焊接在一起。把间距卡尺游标垫片23放置在有间距游标固定螺帽14一侧的间距卡尺游标14内，将其套在间距卡尺12上，然后将间距卡尺12***间距卡尺滑块11内(先把间距卡尺滑块垫片19放置在有间距卡尺滑块固定螺帽18一侧的间距卡尺滑块11内)。把两个强磁铁20通过改性丙烯酸酯胶粘剂平行胶粘在间距卡尺12的末端以及间距卡尺游标13爪的末端。用导线17连接电极夹16，然后将连接处和电极夹16的一半用绝缘胶带缠绕包裹，随后将两个电极夹16用改性丙烯酸酯胶粘剂平行胶粘在两个强磁铁20上，并将其分别磁吸在间距卡尺12和间距卡尺游标13的爪上的强磁铁20上。最后用电极夹16夹住对应的电极，按实际所需的电极间距和高度进行调节。

第一次使用时电极间距卡尺的校零：将间距卡尺12调到最小也就是零刻度，精确测量电极间距(也就是电极最小间距)，将测量得到的电极间距值写在标签纸上贴在零刻度上，这样就实现了校零(电极的最小间距完全可以满足实验间距的要求，一般为3-5mm左右)。在之后的使用中就不用再进行校零。

调节方法：

高度调节：将高度游标向下移动到电极刚好接触溶液液面，或者将高度游标移动到快要接触溶液液面时调节微调螺母进行微调，使电极刚好接触溶液液面，然后固定高度游标读数，在向下移动你所要的数值(注：高度游标上的刻度是用来方便计算和确定想要的深度所在的高度尺上刻度，便于调节)。这样就可以实现通过电极高度的调节来达到自己想要的电极***溶液的深度。

水平向的间距调节，根据电极最终要达到的位置调整间距卡尺12的伸出长度，然后调整间距游标13的位置，由于间距游标13与该侧的电极夹固定连接，调整间距游标13的位置时相应的调整了两个电极夹的间距，又由于电极夹与电极的夹持关系，起到调整电极间距的作用。根据间距游标13和间距卡尺12上的刻度，读出电极间距，使之满足电极的间距要求。两电极间距的调整包括粗调和微调，粗调是通过调节间距卡尺12相对于高度直尺的伸出长度实现的；微调是通过间距游标调节滚轮15来实现的，间距游标调节滚轮15相对于用手拨动更加缓慢和细小，越用力按压滚轮就会使得滚动越慢(摩檫力越大)，从而实现微调。

导线17的作用是连接电极夹和电源，通过电极夹给电极通电，一般导线设置在电极夹的末端(即电极夹与电极连接的位置，电极夹的末端采用导电材质)。可以根据需要选择导线种类以及根据电源接口类型、导线连接电源的插头等。本发明的电极固定实验装置具有电极位置调节作用，还具有固定电极的作用，在调节好电极位置后以及后续电极正常工作时均不用撤出该装置，因其调节精度高、固定效果好，操作也很简便，能够协助电极达到理想、稳定的工作状态以及便于实验中操作。

以上对本申请实施例所提供的一种可调节的电极固定实验装置及方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述装置包括：

底座，用于为整个装置提供支撑；

高度调节装置，其底端与所述底座固连，用于调节电极的高度；

间距调节装置，与电极相连，用于调节电极之间的间距；

所述间距调节装置与所述高度调节装置垂直设置，所述间距调节装置能够相对于所述高度调节装置上下移动、水平移动以及固定。

2.根据权利要求1所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述高度调节装置包括高度直尺、高度游标和高度滑块；

所述高度直尺的底端与底座固定连接；所述高度游标和所述高度滑块均套设在所述高度直尺上，且所述高度滑块和所述高度游标均与所述高度直尺可活动连接；

所述高度游标和所述高度滑块连接。

3.根据权利要求2所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述间距调节装置包括间距卡尺、间距游标、间距滑块和两个电极夹；

所述间距滑块与所述高度滑块固连，所述间距卡尺与所述间距滑块可活动连接；

所述间距游标套设在所述间距卡尺上，且两者可活动连接；

一个所述电极夹与所述间距卡尺固接，另一个所述电极夹与所述间距游标固接。

4.根据权利要求3所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述电极夹与所述间距卡尺的固接方式以及与所述间距游标的固接方式均为可拆卸固接。

5.根据权利要求2所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述高度游标通过高度微调装置与所述高度滑块连接。

6.根据权利要求5所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述高度微调装置包括微调螺杆和微调螺母；

所述微调螺杆的底部固设在所述高度游标内，顶部与所述微调螺母旋接，所述微调螺母与所述高度滑块连接；通过旋转所述微调螺母实现所述高度滑块的上下微调。

7.根据权利要求3所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述高度游标和/或所述间距游标上均设有用于固定游标的螺纹孔，所述螺纹孔内设有固定螺帽，通过所述固定螺帽在所述螺纹孔内的旋紧实现所述高度游标或所述间距游标的固定。

8.根据权利要求3所述的可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述间距滑块上设有用于固定间距滑块的螺纹孔，所述固定螺纹孔内设有固定螺帽，通过所述固定螺帽在所述螺纹孔内的旋紧实现间距滑块的固定。

9.根据权利要求3所述的新型可调节的电极固定实验装置，其特征在于，所述间距游标的端部设有调节滚轮，通过所述调节滚轮的动作实现所述间距游标的水平移动。

10.一种电极调节方法，其特征在于，所述调节方法采用如权利要求1-9任一所述的可调节的电极固定实验装置实现；

所述方法的步骤包括：

S1、对所述可调节的电极固定实验装置进行校零处理；

S2、通过间距调节装置的电极夹夹持住待调节的电极；

S3、通过高度调节装置对电极进行高度调节，并在到达预设位置时进行固定；

S4、调节间距调节装置相对于高度调节装置的水平位置，并进行固定；

S6、通过调节电极夹的间距对电极进行间距调节，并在到达预设位置时进行固定。

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