具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，如图1所示，包括：

控制模块，用于基于测试指令控制机械搅拌装置对水溶液进行搅拌，并检测搅拌后的水溶液流动速度；

离子捕获模块，用于基于水溶液流动速度，控制氧化还原电极中的阴极和阳极对搅拌的水溶液中的离子进行捕获；

显示模块，用于将阴极和阳极捕获水溶液离子后形成的电位差实时转换为氧化还原电位值，并在电子显示屏上进行显示。

该实施例中，阴极和阳极对搅拌的水溶液中的离子进行捕获指的是通过氧化还原电极中的阴极和阳极分别对水溶液中的离子进行吸附，从而形成电位差。

该实施例中，控制氧化还原电极中的阴极和阳极对搅拌的水溶液中的离子进行捕获还包括实时检测阴极和阳极之间的离子是否达到动态平衡。

该实施例中，将阴极和阳极捕获水溶液离子后形成的电位差实时转换为氧化还原电位值指的是在氧化还原电极中阴极和阳极捕获到的离子达到动态平衡后，阴极和阳极之间会形成电压差，此电压差即作为为水溶液氧化还原电位值的转换依据。

上述技术方案的有益效果是：通过机械搅拌装置加快水溶液流动速度，缩短氧化还原电极捕获离子的时间，实现对水溶液氧化还原电位值的快速测试。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，如图2所示，控制模块，包括：

装置状态检测单元，用于获取测试装置的通电状态信息，其中，所述通电状态信息包括已通电和未通电；

指令发送单元，用于在所述测试装置通电条件下，向机械搅拌装置发送测试指令，且所述机械搅拌装置基于所述测试指令，对待测水溶液进行搅拌；

速度检测单元，用于通过机械搅拌装置上附带的水流传感器实时检测冲击到机械搅拌装置的水流，并产生正比于水流速度的脉冲信号；

所述速度检测单元，还用于确定产生水流速度的脉冲信号的频率，并将所述频率转换为相应的水溶液流动速度。

该实施例中，正比于水流速度的脉冲信号指的是通过水流传感器将水流撞击传感器的力度以电子信号进行显示，便于准确获取当前水溶液的流动速度。

上述技术方案的有益效果是：通过控制机械搅拌装置对水溶液进行搅拌，同时对搅拌后的水溶液的流动速度进行检测，便于准确判定当前水溶液的流动速度是否能够达到缩短检测时间的要求，为快速检测水溶液氧化还原电位值提供了便利。

实施例3：

4、在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，离子捕获模块，包括：

速度比较单元，用于将检测得到水溶液流动速度与预设流动速度进行比较；

速度调节单元，用于若所述检测得到水溶液流动速度小于预设流动速度，判定机械搅拌装置对水溶液的搅拌不合格，并对机械搅拌装置的搅拌速度进行调整，直至检测得到水溶液流动速度大于或等于所述预设流动速度；

离子捕获单元，用于在水溶液流动速度大于或等于所述预设流动速度时，控制氧化还原电极中的阴极和阳极对搅拌的水溶液中的离子进行捕获。

该实施例中，预设流动速度是提前设定好的，用于衡量当前水溶液在机械搅拌装置搅拌后的流动速度是否能够达到快速捕获离子的要求。

上述技术方案的有益效果是：通过判断水溶液的流动速度是否达到预设要求，便于控制氧化还原电极中的阴极和阳极对水溶液中的离子进行快速的捕获，缩短了捕获离子的时间，从而实现对水溶液氧化还原电位值的快速检测。

实施例4：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，如图3所示，显示模块，包括：

离子状态检测单元，用于获取氧化还原电极中的阴极和阳极捕获到的水溶液离子之间的动态平衡状态；

电位差检测单元，用于在判定水溶液离子达到动态平衡状态后，对所述氧化还原电极中的阴极和阳极之间的电位差进行实时检测，并得到多个检测值；

图像绘制单元，用于以检测时间为横坐标，电位差大小为纵坐标绘制时间-电位差二维坐标图，得到所述氧化还原电极中的阴极和阳极之间的电位差变化曲线图；

最大电位差值确定单元，用于基于所述电位差变化曲线图，确定所述氧化还原电极中的阴极和阳极之间的最大电位差值；

所述最大电位差值确定单元，还用于通过预设转换规则，将所述最大电位差值转换为水溶液氧化还原电位值。

该实施例中，动态平衡状态指的是阳极和阴极捕获捕获到的离子已经达到相对平衡，即阴极和阳极上吸附的离子数量不会变化过大。

该实施例中，预设转换规则是提前设定好的，例如可以通过物理手段或物理计算公式得到阴极和阳极之间的氧化还原电位值。

该实施例中，氧化还原电极中的阴极和阳极之间的电位差是因为氧化还原电极中阴极和阳极捕获不同电性的离子之后形成的电压差，即电压差就是阴极和阳极之间的电位差。

上述技术方案的有益效果是：通过确定阳极和阴极在捕获不同离子的条件下形成的最大电位差值，确保最终得到的水溶液氧化还原电位值是在氧化还原电极中阴极和阳极离子达到动态平衡状态时得到的，提高了电位值检测的准确性。

实施例5：

在上述实施例4的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，显示模块，用于将得到的水溶液氧化还原电位值在电子显示屏上进行显示，包括：

指令发送单元，用于获取水溶液氧化还原电位值，向信号放大单元发送放大控制指令；

所述信号放大单元，用于根据所述放大控制指令，将获取到的水溶液氧化还原电位值输入M个输入级电路，并将第一个输入级电路的输出信号发送至预设的第一个增益级电路，得到第一个增益级电路放大信号；

所述信号放大单元，还用于将所述第一个增益级电路放大信号与第二个输入级电路的输出信号相加，并将相加后的信号输入预设的第二个增益级电路，直至将第M个输入级电路的输出信号与预设的第M-1个增益级电路的输出信号相加，得到对水溶液氧化还原电位值放大后的最终氧化还原电位值。

该实施例中，放大控制指令是由指令发送单元产生并发送至信号放大电路，控制信号放大电路对水溶液氧化还原电位值进行放大处理，便于将水溶液氧化还原电位值在电子显示屏上进行显示。

该实施例中，输入级电路指的是将信号输入放大电路前，用于接收与转接氧化还原电位值信号的电路，该电路可对氧化还原电位值进行预处理后，再将预处理后的数据输送至增益级电路，其中，预处理可以是格式变化等。

该实施例中，增益级电路是用来对氧化还原电位值进行放大的电路，是提前设定好的。

上述技术方案的有益效果是：通过将得到的水溶液氧化还原电位值经增益级电路放大，便于将水溶液氧化还原电位值在电子显示屏上进行清除的显示，提高了水溶液氧化还原电位值快速测试的实用性。

实施例6：

在上述实施例5的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，信号放大单元，还包括：

显示单元，用于获取水溶液氧化还原电位值放大后的最终氧化还原电位值，并确定最终氧化还原电位值的属性信息；

所述显示单元，还用于基于所述最终氧化还原电位值的属性信息从预设显示模式库中匹配目标显示模式，并将最终氧化还原电位值传输至显示屏单元；

所述显示屏单元，用于根据所述目标显示模式，读取所述最终氧化还原电位值对应的待显示参数，并将所述待显示参数在电子显示屏上的显示区域进行显示，完成对水溶液氧化还原电位值在电子显示屏上的显示。

该实施例中，最终氧化还原电位值的属性信息指的是氧化还原电位值对应的数据格式、数据种类以及在显示时需要的显示要求。

该实施例中，预设显示模式库是提前设定好的，内部存储又多种数据对应的显示模式，例如闪烁显示、持续显示等。

该实施例中，目标显示模式指的是从预设显示模式库挑选出的适合氧化还原电位值进行显示的显示模式，是唯一的。

该实施例中，待显示参数指的是水溶液氧化还原电位值对应的具体显示数值，例如显示的是5、6等。

上述技术方案的有益效果是：通过获取水溶液氧化还原电位值的属性信息，并根据属性信息为水溶液氧化还原电位值匹配对应的显示模式，使得水溶液的氧化还原电位值在电子显示屏上进行准确的显示，实现对水溶液氧化还原电位值的快速测试。

实施例7：

在上述实施例6的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，显示屏单元，包括：

离子清除单元，用于将水溶液氧化还原电位值快速测试装置对应的氧化还原电极中的阴极和阳极放入预准备的去离子水溶液中，并根据如下公式计算机械搅拌装置的当前转速：

其中，η表示机械搅拌装置的当前转速；ΔL表示机械搅拌装置叶扇边缘一固定点在单位时间T内转动的弧长；T表示单位时间长度；π取3.14；D表示机械搅拌装置的直径；

将计算得到的机械搅拌装置的当前转速与预设转速进行比较；

若所述机械搅拌装置的当前转速小于预设转速，判定当前机械搅拌装置的转速不合格，并对当前转速进行调整；

否则，基于所述机械搅拌装置的当前转速控制机械搅拌装置对所述去离子水溶液进行搅拌；

所述离子清除单元，还用于基于搅拌结果观察电子显示屏上水溶液氧化还原电位值的实时数值；

判断单元，用于将电子显示屏上水溶液氧化还原电位值的实时数值与预设最低显示值进行比较；

若所述的实时数值小于或等于所述预设最低显示值，判定对氧化还原电极中的阴极和阳极上的离子清除完毕；

否则，判定未对氧化还原电极中的阴极和阳极上的离子进行彻底清除，并控制机械搅拌装置加快搅拌速度，直至实时数值小于或等于所述预设最低显示值，完成对氧化还原电极中的阴极和阳极上的离子的清除。

该实施例中，预准备的去离子水溶液是提前设定好的，用于消除水溶液氧化还原电极中阴极和阳极上的离子，且去离子水溶液是一种化学药剂溶液。

该实施例中，预设转速是提前设定好的，用于衡量机械搅拌装置在对水溶液进行搅拌的转速是否合格。

该实施例中，电子显示屏上水溶液氧化还原电位值的实时数值指的是将测试装置放入去离子水溶液中，随着阳极以及阴极上离子的消失，电子显示屏上的显示数值就是逐渐降低，实时数值指的就是任一时刻当前电子显示屏上显示的氧化还原电位值。

该实施例中，预设最低显示值是提前设定好的，是经过多次训练得到的，即当达到预设最低显示值时，可判定阴极以及阳极上的离子已经完成去除。

上述技术方案的有益效果是：通过检测机械搅拌装置的转速，判定是否对水溶液进行有效的搅拌，同时基于搅拌结果实现对测试装置阴极和阳极上离子的快速清除，缩短了离子清除的时间，提高了装置快速完成检测以及清理工作。

实施例8：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种附带机械搅拌的水溶液氧化还原电位值快速测试装置，显示模块，还包括：

数据准备单元，用于计算水溶液中离子的扩散系数，并根据所述离子的扩散系数计算测试水溶液氧化还原电位值所用的时间长度值，具体步骤包括：

第二计算单元，用于根据如下公式计算水溶液中离子的扩散系数：

其中，β表示水溶液中离子的扩散系数，单位为m²/s；γ表示水溶液的溶解系数；K表示水溶液的质量值；μ表示水溶液的粘度值；v表示离子在水溶液中的自身运动速度值；p表示机械搅拌装置的搅拌功率值；g取9.8m/s²；F表示阻碍机械搅拌装置搅拌的阻力值；

第三计算单元，用于根据如下公式计算测试水溶液氧化还原电位值所用的时间长度值：

其中，T表示测试水溶液氧化还原电位值所用的时间长度值；表示氧化还原电极中阳极达到离子饱和状态需要吸附的离子数量值；ω表示氧化还原电极中阴极达到离子饱和状态需要吸附的离子数量值；V表示水溶液中离子受机械搅拌装置影响下最终的运动速度值；S表示氧化还原电极中阴极以及阳极可用于吸附离子的表面积之和；

比较单元，用于将计算得到的时间长度值与预设时间长度值进行比较；

若计算得到的时间长度值小于或等于所述预设时间长度值，判定达到对水溶液氧化还原电位值进行快速测试的要求；

否则，判定未达到对水溶液氧化还原电位值进行快速测试的要求，并控制机械搅拌装置增加搅拌功率提高离子在水溶液中的扩散系数，直至计算得到的时间长度值小于或等于所述预设时间长度值。

该实施例中，扩散系数是用来衡量离子在水溶液中的运动速度，扩散系数越大，表明离子在水溶液中的运动速度越大。

该实施例中，溶解系数指的是水溶液溶解物质的能力值，溶解物质的能力越强，溶解系数就越高，且溶解系数无量纲。

该实施例中，粘度值的单位为kg·s/m²。

该实施例中，阳极以及阴极所吸附的离子数量是人为提前设定好的，例如吸附离子数量达到10000，则证明达到饱和状态，即可进行氧化还原电位值的测试。

该实施例中，水溶液中离子受机械搅拌装置影响下最终的运动速度值指的是离子在静止的水溶液中的运动速度加上机械搅拌装置对离子运动速度的影响，使得离子在水溶液中达到的最终运动速度。

该实施例中，预设时间长度值是提前设定好的，用于衡量测试装置检测水溶液氧化还原电位值所用的时间是否达到要求。

上述技术方案的有益效果是：通过计算离子在水溶液中的扩散系数来计算检测装置检测氧化还原电位值所用的时间长度值，在计算扩散系数时，涉及水溶液的粘度、水溶液的质量以及离子在水溶液中的自身运动速度，同时包括机械搅拌装置对水溶液中离子运动的影响，使得最终计算得到的结果准确可信，在计算时间长度值时，涉及阴极和阳极所吸附离子的数量与离子在机械搅拌装置影响下的速度之比，同时受扩散系数以及阴极阳极面积对吸附离子数量的影响，使得计算结果科学可信，此方案确保了对水溶液氧化还原电位值进行快速准确的检测，缩短了水溶液氧化还原电位值检测所用的时间。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。