CN110702748B - 电位传感器组件以及监测电位传感器的传感器功能的方法 - Google Patents

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Abstract

电位传感器组件(1)包括：‑离子敏感电极(2)，其包括离子敏感玻璃球管(3)，‑参考电极组件(4)，其包括参考电极(5)，‑离子感测电路(6)，其具有连接到离子敏感电极(2)的第一端子(7)和连接到参考电极(5)的第二端子(8)，所述电路(6)设计成测量在参考电极(5)与离子敏感电极(2)之间的回路中产生的电位差(V1)，‑数字存储单元(9)，其设计成至少保存表征传感器的健康功能的额外电位差(ΔV1)的预期范围和/或表征传感器的健康功能的玻璃球管(3)的电阻抗(R玻璃)值的范围，其中离子感测电路还设计成：a)将预先限定的电测试电流(I1)从离子感测电路(6)注入到包括参考电极(5)和离子敏感电极(2)的回路中，b)监测在对注入测试电流(I1)的反应中在参考电极(5)与离子敏感电极(2)之间的回路中产生的额外电位差(ΔV1)，c)确定额外电位差(ΔV1)是否在表征传感器的健康功能的预期范围内。

Description

电位传感器组件以及监测电位传感器的传感器功能的方法
技术领域
本发明关于一种电位传感器组件，包括离子敏感电极，其包括离子敏感玻璃球管(bulb)；还包括参考电极组件，其包括参考电极；还包括离子感测电路，其具有连接到离子敏感电极的第一端子和连接到参考电极的第二端子，所述电路设计成测量在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的电位差；还包括数字存储单元，其设计成至少保存表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的范围。
本发明还关于一种用于监测电位传感器的传感器功能的方法，该电位传感器包括离子敏感电极，其包括离子敏感玻璃球管；还包括参考电极组件，其包括参考电极；还包括离子感测电路，其具有连接到离子敏感电极的第一端子和连接到参考电极的第二端子，所述电路设计成测量在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的电位差。
背景技术
此类电位传感器组件将离子敏感电极应用于测量液体样品中的离子浓度。由离子敏感玻璃球管确定灵敏度。对于离子选择性电极的电子等效物是带有高内阻抗(典型地在几百MΩ的范围内)的电压源。故在离子敏感电极处产生的电位的电位测量需要高阻抗电压测量能力。
传感器的健康功能可假设在玻璃球管的阻抗处于几百MΩ的范围内(例如，处于100 MΩ与500 MΩ之间的范围内)的情况下。
对于此类电位传感器组件的最广泛应用但非限制性的示例中的一个是电位pH传感器组件。在现有技术中，测量pH的离子敏感电极是众所周知的。常规上，pH传感器通常由测量或pH电极和参考电极构成，这些电极各自具有银线(Ag)，银线(Ag)在其端部处带有氯化银(AgCl)涂层。pH电极典型地具有：内部填充的在水溶液中的氯化物缓冲剂，其具有通常为大约7的pH的所选择的pH(氯化物缓冲剂)；以及在内部银线和氯化物缓冲剂周围的pH敏感玻璃。参考电极典型地具有带有内部填充的在水溶液中的氯化钾参考溶液(参考溶液)的容器。离子敏感玻璃典型地具有两个水合凝胶层，一层在内表面上且另一层在外表面上。PH感测在两个水合凝胶层之间产生电位差时完成。氢离子在水溶液中不单独存在。它与水分子相关联，以形成水合氢离子(H3O+)。当水合氢离子变得足够接近于玻璃球管表面以用于氢离子跃变(jump)且变得与设置在玻璃球管表面上的外部水合凝胶层中的水合氢离子相关联时，玻璃包围的pH电极产生电位。该薄凝胶层对于电极响应是必需的。pH传感器中对pH测量电路的输入是在暴露于样品液体的具有电位Eg的外玻璃表面与由具有所选择的pH的氯化物缓冲剂润湿的具有电位 Er的内玻璃表面之间产生的电位差。所产生的电位差遵循能斯特(Nernst)方程。假设氯化物缓冲剂具有25°C的温度和7的pH，则电位差(其常规上也是对离子感测(这里为pH测量)电路的输入)为：
Eg-Er~0.1984 (T+273.16)(7-pH)。
所产生的电位差与过程(process) pH和25°C下7 pH的偏差成比例。如果过程流的pH等于7，则所测量的电位差将为零。
离子敏感玻璃球管的阻抗的测量是提供玻璃球管诊断(诸如“玻璃破裂”和“在溶液外(out of)”)的适当方法。它允许智能离子敏感传感器(诸如智能pH传感器)提供此类玻璃诊断。这允许当在离子敏感玻璃中存在裂缝(这将使测量无效)时或当不存在样品时通知用户。
在现有技术中，此类玻璃球管诊断需要集成到传感器中或在传感器外部的溶液接地杆。溶液接地杆通常包括与待测量的样品直接接触的金属销或杆。金属销或杆通常为不锈钢或钛，给出良好的耐化学性。这使电子器件直接电接触到溶液。电子器件然后可测量玻璃电极与溶液接地(earth)之间的阻抗。US 6894502 B2示例性地示出该技术。
然而，溶液接地电极的添加给电极组件添加复杂性。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种电位传感器组件，其允许执行玻璃球管诊断，而不需要溶液接地杆。本发明的另外的目标是提供一种用于监测电位传感器的传感器功能(特别是玻璃球管诊断)而不需要溶液接地杆的方法。
根据本发明通过带有如权利要求1中公开的步骤的方法来实现该目标。通过带有根据权利要求3的特征的电位传感器组件来进一步实现该目标。
故根据本发明，用于监测电位传感器的传感器功能的方法包括如下步骤：
a)预先限定表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗的范围，
b)将预先限定的电测试电流从离子感测电路注入到包括参考电极和离子敏感电极的回路中，
c)监测在对注入测试电流的反应中在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的额外电位差(ΔV1)，
d)根据电测试电流和额外电位差(ΔV1)来计算离子敏感玻璃球管的电阻抗，
e)确定离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗是否在表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗的预先限定的范围内。
在有利的实施例中，该方法还包括步骤
f)如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗高于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；且如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗低于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
在根据本发明的电位传感器组件中，离子感测电路还设计成：
a)将预先限定的电测试电流从离子感测电路注入到包括参考电极和离子敏感电极的回路中，
b)监测在对注入测试电流的反应中在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的额外电位差(ΔV1)，
c)根据电测试电流和额外电位差(ΔV1)来计算离子敏感玻璃球管的电阻抗，
e)确定离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗是否在表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内。
在有利的实施例中，参考电极组件包括容纳参考缓冲剂的容器，该参考缓冲剂与液体接合部接触，该液体接合部延伸到容器的外表面，且参考电极设置在容器中且与参考缓冲剂接触。
在有利的实施例中，离子选择性电极还包括容纳离子缓冲剂的第二容器，其中第二容器的至少一部分由离子敏感玻璃球管组成。
在有利的实施例中，离子敏感电极是pH敏感电极，离子缓冲剂是pH缓冲剂，且离子敏感玻璃球管由pH敏感玻璃制成，该pH敏感电极包括银线，其至少部分地涂覆有与pH缓冲剂接触的氯化银。
在有利的实施例中，离子感测电路还设计成执行(preform)关于在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的电位差的放大、滤波、模拟到数字的转换、信号传送当中(out of)的一个或多个。
在有利的实施例中，离子感测电路设计为分布式电子电路，其中关于在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的电位差的放大、滤波、模拟到数字的转换、信号传送的功能的至少一部分在离子敏感电路的一部分中执行，离子敏感电路这样的一部分与离子敏感电极形成可分离或不可分离的单元。
在有利的实施例中，离子敏感电路还包括微处理器和数据存储器件，数据存储器件用于至少存储用于微处理器的应用程序以及传感器配置数据和传感器测量数据。
在有利的实施例中，离子感测电路还包括用于将信号输出到更高阶单元(特别是传送器)和/或用于从更高阶单元接收信号的接口。
在有利的实施例中，离子感测电路还设计成：如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗高于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；且如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗低于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
附图说明
现在将参考附图更详细地解释本发明和本发明的另外的优点，其中：
图1示出根据本发明的实施例的示意性且示例性的电位传感器组件，
图2示出图1中示出的电位传感器组件的示意性的电等效电路。
参考符号列表
1 电位传感器组件
2 离子敏感电极、pH电极
3 离子敏感玻璃球管
4 参考电极组件
5 参考电极
6 离子感测电路
7 第一端子
8 第二端子
9 数字存储单元
10 容器
11 参考缓冲剂
12 液体接合部
13 第二容器
14 离子缓冲剂、pH缓冲剂
15 银线
16 氯化银
17 银线
18 氯化银
19 微处理器
20 放大器
21 A/D转换器
22 接口
23 水溶液
24 容器
ΔV1 额外电位差
I1 测试电流。
具体实施方式
图1示出电位传感器组件1。它具有离子敏感电极2(这里为pH电极2)，其包括离子敏感(这里为pH敏感)玻璃球管3。它还具有参考电极组件4，其包括参考电极5。离子敏感电极2和参考电极5电连接到离子感测电路6。离子感测电路6具有连接到离子敏感电极2的第一端子7和连接到参考电极5的第二端子8。
当浸没到待分析的水溶液23中(在图1的示例性方案中，该水溶液22容纳于容器24中)时，如图2中示出的电等效电路中所示出的，电位差V1将在端子7与端子8之间产生。V玻璃是横跨离子敏感玻璃球管3产生的电位差，且该电位差是对于水溶液23中离子浓度的测量。V参考是在参考电极5处产生且或多或少恒定的电位。
离子感测电路6设计成测量在参考电极5与离子敏感电极2之间的回路中产生的电位差V1(参见图2)。
离子感测电路6还具有数字存储单元9，数字存储单元9设计成至少保存表征传感器2的健康功能的玻璃球管3的电阻抗值的范围。
参考电极组件4包括容纳参考缓冲剂11的容器10，该参考缓冲剂11与液体接合部12接触，该液体接合部12延伸到容器10的外表面。液体接合部基本上为技术人员已知，它可为例如隔板(diaphragm)。参考电极5设置在容器10中且与参考缓冲剂11接触。参考电极5包括银线17，其至少部分地涂覆有与参考缓冲剂11接触的氯化银18。
离子选择性电极2还包括容纳离子缓冲剂14的第二容器13，其中第二容器13的下部由离子敏感玻璃球管3组成。
特别地，离子敏感电极2是pH敏感电极，离子缓冲剂14是pH缓冲剂，且离子敏感玻璃球管3由pH敏感玻璃制成，该pH敏感电极包括银线15，其至少部分地涂覆有与pH缓冲剂14接触的氯化银16。
离子感测电路6还设计成执行关于在参考电极5与离子敏感电极2之间的回路中产生的电位差的放大、滤波、模拟到数字的转换、信号传送当中的一个或多个。在图2中示出的电等效电路中，电位差被标记为V1，且它连接在离子感测电路6的第一端子7与第二端子8之间。
为实现其功能，离子敏感电路6还包括微处理器19和数据存储器件9，数据存储器件9用于至少存储用于微处理器19的应用程序以及传感器配置数据和传感器测量数据。离子敏感电路还具有：放大器20，其可具有集成的滤波功能；以及模拟到数字的转换器21，其用于电位差V1分别测量和放大的滤波的测量值的数字化。
离子感测电路6还包括用于将信号输出到更高阶单元23(特别是传送器)和/或用于从更高阶单元23接收信号的接口22。
电位传感器组件1允许玻璃球管诊断以以下步骤执行。
预先限定的电测试电流I1从离子感测电路6的第一端子7注入到包括离子敏感电极2和参考电极5的回路中。在对注入测试电流I1的反应中在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的额外电位差ΔV1由离子感测电路6来监测。参考图2中示出的电等效电路，可看到，当电流I1在第一端子7处注入时，电压V1按下式改变：
ΔV1 = I1*(R玻璃+R参考+R接合部)。
R玻璃是离子敏感玻璃球管3的电阻或电阻抗。R参考是参考电极5的电阻或电阻抗。是液体接合部12(例如，隔板12)的电阻或电阻抗。
R玻璃将比R参考+R接合部的和大许多数量级。示例性地且非限制性地，对于R玻璃，典型值可为300 MΩ，且对于R参考+R接合部的和，典型值可为50 kΩ。故在良好的近似中，可以说
ΔV1 = I1 * R玻璃。
甚至可如下根据电测试电流I1和额外电位差ΔV1来计算离子敏感玻璃球管3的电阻抗R玻璃：
R玻璃 = ΔV1 / I1
该近似引入非常小的误差。在典型值对于R玻璃为300MΩ且对于R参考为50KΩ的情况下，该近似给出关于玻璃电阻R玻璃的0.016%的误差，该误差小于离子感测电路6内的测量电路固有误差。
这允许离子感测电路6通过确定额外电位差ΔV1是否在表征传感器的健康功能的预期范围内或离子敏感玻璃球管3的所计算的阻抗R玻璃是否在表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内来提供玻璃破裂和在溶液外的诊断。
在玻璃破裂的情况下，导电液体将能够流过裂缝，且使高玻璃阻抗短路，所计算的玻璃阻抗R玻璃将降低(deteriorate)，且额外电位差ΔV1将同样如此。
另一方面，在离子敏感电极2在溶液外未浸没在水溶液中的情况下，玻璃阻抗R玻璃将变得远高于它在正常操作中所具有的几百MΩ，且离子感测电路6将通知该情况。实际上，如果离子敏感电极2落在溶液外，由V玻璃-R玻璃-R接合部-R参考-V参考形成的等效电路中的电回路被中断。额外电压ΔV1将增长到范围外，且所计算的玻璃阻抗R玻璃将同样如此增长，直到离子感测电路6将通知断开端子7、8。
故离子感测电路还设计成：如果额外电位差ΔV1高于表征传感器的健康功能的预期范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；且如果额外电位差(ΔV1)低于表征传感器的健康功能的预期范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
如果计算玻璃球管的电阻抗，离子感测电路6还设计成：如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗高于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；且如果离子敏感玻璃球管的所计算的阻抗低于表征传感器的健康功能的玻璃球管的电阻抗值的预先限定的范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
离子感测电路6还可设计为分布式电子电路，其中关于在参考电极与离子敏感电极之间的回路中产生的电位差的放大20、滤波、模拟到数字的转换21、信号传送22的功能的至少一部分在离子敏感电路的一部分中执行，离子敏感电路这样的一部分与离子敏感电极2形成可分离或不可分离的单元。
电测试电流I1可为DC或AC电流。AC电流具有的优点在于：最大限度地减小在相应电极处积累额外的电化学扩散电位(其可变为额外的误差源)的风险。

Claims (13)

1.一种用于监测电位传感器的传感器功能的方法，所述电位传感器包括：
-离子敏感电极(2)，其包括离子敏感玻璃球管(3)，
-参考电极组件(4)，其包括参考电极(5)，
-离子感测电路(6)，其具有连接到所述离子敏感电极(2)的第一端子(7)和连接到所述参考电极(5)的第二端子(8)，所述电路(6)设计成测量在所述参考电极(5)与所述离子敏感电极(2)之间的回路中产生的电位差(V1)，
所述方法包括如下步骤：
a)将预先限定的电测试电流(I1)从所述离子感测电路(6)注入到包括所述参考电极(5)和所述离子敏感电极(2)的所述回路中，
b)监测在对注入所述测试电流(I1)的反应中在所述参考电极(5)与所述离子敏感电极(2)之间的所述回路中产生的额外电位差(ΔV1)，
c)确定所述额外电位差(ΔV1)是否在表征所述传感器的健康功能的预期范围内，
d)如果所述额外电位差(ΔV1)大于表征所述传感器的健康功能的预期范围，则发布“在溶液外”的警告；且如果所述额外电位差(ΔV1)低于表征所述传感器的健康功能的预期范围，则发布“玻璃破裂”的警告。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
e)预先限定表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗(R玻璃)的范围，
f)根据所述电测试电流(I1)和所述额外电位差(ΔV1)来计算所述离子敏感玻璃球管(3)的电阻抗(R玻璃)，
g)确定所述离子敏感玻璃球管(3)的所计算的电阻抗(R玻璃)是否在表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗的预先限定的范围内，
h)如果所述离子敏感玻璃球管(3)的所计算的电阻抗(R玻璃)高于表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗值的预先限定的范围内的最高值，则发布“在溶液外”的警告；且如果所述离子敏感玻璃球管(3)的所计算的电阻抗(R玻璃)低于表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗值的预先限定的范围内的最低值，则发布“玻璃破裂”的警告。
3.一种用于执行根据权利要求1所述的方法的电位传感器组件(1)，包括：
-离子敏感电极(2)，其包括离子敏感玻璃球管(3)，
-参考电极组件(4)，其包括参考电极(5)，
-离子感测电路(6)，其具有连接到所述离子敏感电极(2)的第一端子(7)和连接到所述参考电极(5)的第二端子(8)，所述电路(6)设计成测量在所述参考电极(5)与所述离子敏感电极(2)之间的回路中产生的电位差(V1)，
-数字存储单元(9)，其设计成至少保存表征所述传感器的健康功能的额外电位差(ΔV1)的预期范围和/或表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗(R玻璃)值的范围。
4.一种用于执行根据权利要求2所述的方法的电位传感器组件(1)。
5.根据权利要求3或权利要求4中任一项所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述参考电极组件(4)包括容纳参考缓冲剂(11)的容器(10)，所述参考缓冲剂(11)与液体接合部(12)接触，所述液体接合部(12)延伸到所述容器(10)的外表面，且所述参考电极(5)设置在所述容器(10)中且与所述参考缓冲剂(11)接触。
6.根据权利要求5所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子敏感电极(2)还包括容纳离子缓冲剂(14)的第二容器(13)，其中所述第二容器(13)的至少一部分由所述离子敏感玻璃球管(3)组成。
7.根据权利要求6所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子敏感电极(2)是离子敏感电极，所述离子缓冲剂(14)是pH缓冲剂，且所述离子敏感玻璃球管(3)由pH敏感玻璃制成，所述离子敏感电极(2)包括银线(15)，其至少部分地涂覆有与所述pH缓冲剂(14)接触的氯化银(16)。
8.根据权利要求3或权利要求4所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子感测电路(6)还设计成执行关于在所述参考电极(5)与所述离子敏感电极(2)之间的所述回路中产生的所述电位差(V1)的放大、滤波、模拟到数字的转换、信号传送当中的一个或多个。
9.根据权利要求8所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子感测电路(6)设计为分布式电子电路，其中关于在所述参考电极(5)与所述离子敏感电极(2)之间的所述回路中产生的所述电位差的放大、滤波、模拟到数字的转换、信号传送的功能的至少一部分在所述离子感测电路的一部分中执行，所述离子感测电路这样的一部分与所述离子敏感电极形成可分离或不可分离的单元。
10.根据权利要求8所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子感测电路(6)还包括微处理器(19)和数字存储单元(9)，所述数字存储单元(9)用于至少存储用于所述微处理器(19)的应用程序以及传感器配置数据和传感器测量数据。
11.根据权利要求10所述的电位传感器组件，其特征在于，所述离子感测电路(6)还包括用于将信号输出到更高阶单元(23)、特别是传送器和/或用于从所述更高阶单元(23)接收信号的接口(22)。
12.根据权利要求6所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子感测电路(6)还设计成：如果所述离子敏感玻璃球管(3)的所计算的电阻抗(R玻璃)高于表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗值的预先限定的范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；
且如果所述离子敏感玻璃球管(3)的所计算的电阻抗(R玻璃)低于表征所述传感器的健康功能的所述玻璃球管(3)的电阻抗值的预先限定的范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
13.根据权利要求3所述的电位传感器组件(1)，其特征在于，所述离子感测电路(6)还设计成：如果所述额外电位差(ΔV1)高于表征所述传感器的健康功能的预期范围内的最高值，发布“在溶液外”的警告；且如果所述额外电位差(ΔV1)低于表征所述传感器的健康功能的预期范围内的最低值，发布“玻璃破裂”的警告。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3964828A1 (en) * 2020-09-03 2022-03-09 Université de Genève Potentiometric sensor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189367A (en) * 1978-10-19 1980-02-19 Leeds & Northrup Company Method for testing ion selective electrodes in continuous measuring systems
CN85107084A (zh) * 1984-09-05 1987-04-01 奥里安研究公司 关于改进的离子敏感电极
CN102132154A (zh) * 2008-08-25 2011-07-20 Nxp股份有限公司 无需参考电极的电化学电势感测
CN105229453A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 哈希公司 具有电荷转移成分的低斜率pH电极

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH678978A5 (zh) * 1989-09-29 1991-11-29 Mettler Toledo Ag
EP0497994B1 (de) * 1991-01-28 1995-04-12 KNICK ELEKTRONISCHE MESSGERÄTE GMBH & CO. Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung von ionen- oder redoxpotential-sensitiven Messketten
EP0542939A1 (de) 1991-06-07 1993-05-26 Ingold Messtechnik Ag VERFAHREN ZUR ÜBERWACHUNG DER FUNKTIONSFÄHIGKEIT VON pH-SONDEN
US5268852A (en) 1991-10-25 1993-12-07 Rosemount Analytical Inc. Self diagnostic pH sensor
DE4212792C2 (de) * 1992-04-16 1994-04-14 Conducta Ges Fuer Mes Und Rege Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes von elektrochemischen Sensoren
EP1456637A2 (en) 2001-12-14 2004-09-15 Rosemount Analytical Inc. A pH SENSOR WITH INTERNAL SOLUTION GROUND
DE50307093D1 (de) * 2003-12-23 2007-05-31 Mettler Toledo Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zustandes einer Messsonde
TW200815750A (en) * 2006-09-19 2008-04-01 Univ Nat Yunlin Sci & Tech System of measuring pH values of solutions and method for reducing time-drift effects of sensors thereof
DE102008052821A1 (de) 2008-10-15 2010-04-22 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Verfahren zur Fehlererkennung und Feuchtigkeitsüberwachung von Sensor-Elektroden
DE102015121364A1 (de) * 2015-12-08 2017-06-08 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Potentiometrischer Sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189367A (en) * 1978-10-19 1980-02-19 Leeds & Northrup Company Method for testing ion selective electrodes in continuous measuring systems
CN85107084A (zh) * 1984-09-05 1987-04-01 奥里安研究公司 关于改进的离子敏感电极
CN102132154A (zh) * 2008-08-25 2011-07-20 Nxp股份有限公司 无需参考电极的电化学电势感测
CN105229453A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 哈希公司 具有电荷转移成分的低斜率pH电极

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