CN112136039B - 水样本的碱度测量 - Google Patents
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Abstract
实施例提供了一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的方法，该方法包括：将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中；使用一个或多个系列电极将电信号施加到水样本，其中电信号选自由电流和电压组成的群组；在施加电信号期间，识别电信号达到氧化阈值，并且在达到氧化阈值之前，测量对电信号的第一电响应，该第一电响应归因于水样本中的干扰物；在施加电信号期间，识别电信号达到终点，并且从氧化阈值到终点测量对电信号的第二电响应；以及基于第一电响应与第二电响应之差来测量水样本的碱度。
Description
技术领域
本申请总体上涉及水质测量，更具体地，涉及减轻在水样本的无试剂碱度测量中的干扰。
背景技术
在许多行业(诸如制药和其它制造领域)中，确保水质至关重要。此外，确保水质对依靠水生存的人类、动物和植物的健康和福祉至关重要。可以测量的水的一个参数是碱度。碱度的测量可以允许识别或计算水的其它参数，例如，水的缓冲能力，其允许识别水的整体质量。测试碱度的一种方法包括复杂的滴定过程，需要将化学物质添加到样本中，并且还需要维护采样系统。
发明内容
总之，一个实施例提供了一种对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的方法，包括：将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中；使用一个或多个系列电极将电信号施加到水样本，其中电信号选自由电流和电压组成的群组；在施加电信号期间，识别电信号达到氧化阈值，并且在达到氧化阈值之前，测量对电信号的第一电响应，第一电响应归因于水样本中的干扰物；在施加电信号期间，识别电信号达到终点，并且从氧化阈值到终点测量对电信号的第二电响应；以及基于第一电响应与第二电响应之差来测量水样本的碱度。
另一实施例提供了一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的测量设备，包括：至少一个腔室；一个或多个系列电极，至少部分地设置在至少一个腔室之一内；处理器；以及存储器设备，存储由所述处理器执行的指令以：将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中；使用一个或多个系列电极将电信号施加到水样本，其中电信号选自由电流和电压组成的群组；在施加电信号期间，识别电信号达到氧化阈值，并且在达到氧化阈值之前，测量对电信号的第一电响应，第一电响应归因于水样本中的干扰物；在施加电信号期间，识别电信号达到终点，并且从氧化阈值到终点测量对该电信号的第二电响应；以及基于第一电响应与第二电响应之差来测量水样本的碱度。
又一个实施例提供了一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的产品，包括：存储有代码的存储设备，该代码由处理器执行，并且包括：用于将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中的代码；用于使用一个或多个系列电极将电信号施加到水样本的代码，其中电信号选自由电流和电压组成的群组；用于在施加电信号期间识别电信号达到氧化阈值并且在达到氧化阈值之前测量对电信号的第一电响应的代码，第一电响应归因于水样本中的干扰物；用于在施加电信号期间识别电信号到达终点并且从氧化阈值到终点测量对电信号的第二电响应的代码；以及用于基于第一电响应与第二电响应之差来测量水样本的碱度的代码。
前述内容是概述，因此可以包含简化、概括和省略的细节；因此，本领域技术人员将理解，该概述仅是说明性的，而绝非旨在以任何方式进行限制。
为了更好地理解实施例以及实施例的其它和另外特征以及优点，结合附图参考以下描述。将在所附权利要求中指出本发明的范围。
附图说明
图1示出了计算机电路的示例。
图2示出了测量水样本中的碱度的流程图。
图3示出了在示例实施例中测量水样本中的碱度的流程图。
图4示出了用于测量碱度的示例设备。
图5示出了水样本中的氧化阈值的示例。
图6示出了用于测量水样本中的碱度的示例多电极系统。
具体实施方式
将容易理解，，除了所描述的示例实施例之外，还可以以各种不同的配置来布置和设计本文附图中一般性地描述和示出的实施例的组件。因此，如附图所示，以下对示例实施例的更详细的描述不旨在对所要求保护的实施例的范围进行限制，而仅是示例实施例的代表。
在整个说明书中，对“一个实施例”或“实施例”(或类似物)的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”等不一定都指同一实施例。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。在以下描述中，提供了许多具体细节以给出对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其它方法、组件、材料等来实践各种实施例。在其它实例中，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作。以下描述仅旨在进行举例，并且仅示出了某些示例实施例。
对水或其它水溶液或样本的碱度的测量是非常普遍的，并允许确定水溶液的质量。尽管一些碱度测量仪器是可用的，但是这些仪器昂贵、复杂且对在线监测或控制的响应不够充分。针对碱度的典型的水质分析测试通常是使用费时的滴定法手动执行的。常规碱度测量技术要求用户将强酸手动添加到水样本中，以通过滴定来确定样本的碱度。一种技术要求小心地将硫酸添加到溶液中，并确定可以与样本的碱度相关的终点(end-point)。
一种在线碱度测量系统使用电化学电池执行碱度测量。这种在线碱度确定系统可以使用电化学反应来原位产生酸(即质子)。这些在线电化学方法可以通过样本本身内的水的氧化来原位生成质子。从样本原位生成质子消除了在手动滴定反应中对计量试剂(诸如酸递送)的需要。因此，在线电化学滴定方法可以更易于使用，并且不需要浓酸。
在该系统中，质子生成可以与水的碱度相关。例如，质子生成通常基于电子流来计算，假设对于每个通过的电子，生成一个H+。然而，这些系统需要“干净”的样本，其中样本中不存在其它干扰物。换句话说，质子生成与碱度之间的相互关系是理论上的，而在实践中不总是有效，因为许多样本包括干扰物。如果水在高电流或高电压下被氧化，除水之外，其它物质(即，干扰物)也可能被氧化。例如，如果样本包括氯化物，则氯化物还可以在质子的电化学生成过程期间发生氧化，并有助于测量的总电流；导致样本的碱度确定不准确(请参见Ralf Cord-Ruwisch-Environmental Technology，2016，2016年4月7日，Liang Cheng，WipaCharles的“Automatic online buffer capacity(alkalinity)measurement of wastewater using an electrochemical cell”)。换句话说，因为要传递更多的电荷来氧化样本，因此从根据水和干扰物质的氧化而传递的总电荷来确定终点可能会产生不正确且不准确的碱度值。因此，在线电化学方法的限制可能是测试样本内附加干扰物的氧化。
因此，本文描述的系统和方法提供了用于在线碱度测量的技术，该技术能够确定归因于干扰物的氧化的电信号和作为水氧化的结果的电信号。具体地，本文所述的系统和方法能够通过识别在水氧化阈值以下发生和在水氧化阈值处或以上发生的氧化反应来区分干扰物。该方法可以使用测量序列作为量化干扰物质的手段。在实施例中，可以在水的氧化阈值以下施加一系列电压。可以测量在达到水的氧化之前通过的电流，并将其与样本中的干扰物质相关联。因此，在达到水的氧化阈值之前所传递的电荷可以用于补偿为达到滴定终点而测量的总电荷，以考虑确定碱度值时的干扰物质。
在另一实施例中，维持低于水的氧化阈值的一个或多个电信号，直到达到某一终点，诸如电流响应。该实施例提供了通过本体电解来消除干扰物质的方法。在该第一过程之后，在氧化阈值处或以上施加一个或多个第二电信号以氧化水。该第二过程用于确定能够测量碱度的终点。
在实施例中，可以施加电信号(例如，电压、电流等)，并且可以监测电响应(例如，电压、电流等)以量化在一系列测量点(例如，水氧化阈值、终点等)中的每一个处传递的电荷。在实施例中，该方法可以施加电信号，该电信号将不会导致电信号达到水的氧化电位。然而，其它氧化还原物质(例如，氯化物等)可以在该电信号下被氧化，并且可以监测电响应。换句话说，样本中存在的干扰物可以在低于水的氧化阈值的电信号值处被氧化。然后可以增加电信号以达到溶剂分解或水氧化阈值。例如，图5示出了对施加电压的电响应。阈值线识别用于氧化水的氧化电压阈值。在该阈值处或以上的任何电响应可用于确定水的碱度。低于该阈值的任何电响应可以归因于干扰物质。
然后，系统可以考虑归因于干扰物的电响应，然后可以更准确地量化有助于总传递电荷的干扰物的量。通过校正归因于干扰物的该电响应，系统可以确定归因于水的氧化的电荷，然后可以更准确地将该值与水或水样本的碱度相关联。换句话说，如果施加电信号以氧化在水氧化阈值以下被氧化的所有氧化还原活性物质，则可以测量存在的潜在干扰物质(即，氯化物等)。随着时间的流逝，施加的电信号值增加到水的氧化阈值，此后，电响应可以用于确定样本的碱度。在实施例中，该方法可以测量电响应并对电荷进行积分以确定干扰物质的贡献。因此，该方法可以通过利用两个或更多个电响应以去除可能导致有关碱度值的误报的传递给干扰物质的电荷，从而在数学上解决了干扰。
通过参考附图将最好地理解所示的示例实施例。以下描述仅旨在进行举例，并且仅示出了某些示例实施例。
虽然可以在信息处理设备中利用各种其它的电路、电路组或组件，但是关于根据本文描述的各种实施例中的任何一个的用于碱度测试的仪器，图1中示出了示例。设备电路100可以包括在例如特定计算平台(例如，移动计算、桌面计算等)找到的芯片设计上的测量系统。软件和处理器被组合在单个芯片101中。如本领域中所公知，处理器包括内部算术单元、寄存器、高速缓冲存储器、总线、I/O端口等。内部总线等取决于不同的供应商，但是基本上所有外围设备(102)都可以附接到单个芯片101。电路100将处理器、存储器控件和I/O控制器集线器全部组合到单个芯片110中。另外，这种类型的系统100通常不使用SATA或PCI或LPC。例如，公共接口包括SDIO和I2C。
存在电源管理芯片103，例如电池管理单元BMU，其管理例如经由可再充电电池104提供的电力，该可再充电电池可以通过与电源(未示出)的连接进行再充电。在至少一个设计中，单个芯片(诸如101)用于提供类似BIOS的功能和DRAM存储器。
系统100通常包括无线广域网(WWAN)收发器105和无线局域网(WLAN)收发器106中的一个或多个，以用于连接到各种网络，诸如电信网络和无线互联网设备，例如接入点。另外，通常包括设备102，例如发射和接收天线、振荡器、PLL等。系统100包括用于数据输入和显示/渲染的输入/输出设备107(例如，由用户容易访问的远离单波束系统而定位的计算位置)。系统100通常还包括各种存储器设备，例如闪存108和同步动态随机存储器(SDRAM)109。
从前述内容中可以理解，一个或多个系统或设备的电子组件可以包括但不限于至少一个处理单元、存储器以及将包括存储器在内的各种组件耦合到处理单元的通信总线或通信装置。系统或设备可以包括或可以访问各种设备可读介质。系统存储器可以包括以易失性和/或非易失性存储器形式的设备可读存储介质，诸如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。作为示例而非限制，系统存储器还可以包括操作系统、应用程序、其它程序模块和程序数据。所公开的系统可以在实施例中用于执行水样本的碱度测试。
现在参考图2，实施例可以测量水溶液中的碱度。在实施例中，不需要如传统方法中所要求的诸如酸之类的试剂来执行碱度测量。本文所述的系统和方法提供了一种用于碱度值的无干扰测量的技术，该技术可以在实践中与实际水样本一起使用而不会有不正确的碱度值测量。在201处，在实施例中，可以将水样本引入测试腔室中。可以由用户手动地或使用例如重力流、泵、压力、流体流等机械手段来将水样本放置或引入测试腔室中。例如，可以通过泵将用于碱度测试的水样本引入腔室。在实施例中，可以存在一个或多个腔室，可以在其中执行一个或多个方法步骤。在实施例中，阀等可以控制水溶液流入或流出一个或多个腔室(如果存在)的流入和流出。一旦样本被引入测量系统，该系统就可以测量样本的pH。该pH值可以用于确定是否已达到滴定终点值。例如，可以指示滴定终点值的pH值可以在pH4.3与pH 4.5之间。
在202处，在实施例中，系统可以将电信号施加到腔室中的一定体积的水溶液。可以使用一个或多个电极(例如一系列电极)来施加电信号。电极可以包括工作电极、对(辅助)电极、参考电极等。在实施例中，一个或多个系列电极可以是硼掺杂金刚石(BDD)电极。与其它碳基或金属材料(例如，银、金、汞、镍等)相比，BDD的使用可以作为更好的电极材料，因为这些碳基或金属材料最终可能自身会被氧化，从而生成干扰信号并导致碱度测量中的误差。薄膜BDD电极可能受到热应力，因为基底(substrate)与BDD层之间的热膨胀系数不同，这限制了可以施加到这些电极的电流密度。厚的BDD固态电极没有基底，并且因此可以在较高电流下保持结构和电气完整性。厚的固态独立BDD电极中基底的缺失消除了薄膜BDD材料上可能发生的分层问题。
一个或多个电极可以包括在测量设备的一个或多个腔室中，例如，参见图6示出了多电极测量设备。在实施例中，多个电极可以补偿在用于碱度测量的质子产生期间可能被氧化或还原的干扰氧化还原物质。例如，可能存在处于不同电位的多个电极。可以将一个或多个电极设计为在高电位下起作用，以生成质子和氧化还原反应性的氧化物质。使用多个电极可以允许区分在电极的各种电位下被还原或氧化的不同物质。在实施例中，在208处，如果还没有达到终点，则系统可以在施加的信号处等待和/或在测量pH之后施加随后的电信号，以生成足够量的质子来中和促进碱度测量的缓冲能力。
在实施例中，电极可以完全或至少部分地设置在一定体积的水溶液中。例如，如果将水溶液引入具有一个或多个电极的腔室中，则水溶液可以至少部分地覆盖一个或多个电极。作为另一示例，一个或多个电极可以部分地设置在腔室内，其中电极的其他部分在腔室外。因此，当水溶液被引入腔室中时，其仅覆盖电极在腔室内的部分。
在实施例中，在202处施加的电信号可以是施加的电流。例如，可以将待测试的水样本引入包含一个或多个系列电极的腔室中。在实施例中，施加到电极并从而施加到水溶液的电信号可以是电流信号。在另一实施例中，电信号可以是电压。因此，施加到电极并从而施加到水溶液的电信号可以是电压信号。该系统还可以例如通过首先施加电流然后施加电压来使用电信号的组合。然后，系统可以测量由于将电信号施加到水溶液而产生的电响应(例如，电流值、电压值等)。
施加的电信号可以是从波形群组(例如，脉冲、阶跃、斜坡、锯齿、正弦波、方形、三角形、连续信号等或其任何组合)中选择的任何电信号。因此，施加的电信号可以被施加为恒定信号，或者可以被施加为脉冲或间歇性电信号。在实施例中，振幅可以相同或可变。例如，可以施加第一振幅，然后可以施加第二振幅。在实施例中，周期可以相同或可变。电信号可以是预编程的波形，可以在测量期间改变，和/或可以由系统或用户控制。
电路可以控制到一个或多个系列电极的电信号(例如，电流、电压等)，使得可以将不同的电信号施加到一定体积的水溶液中。在系统中包括多个或一系列电极的情况下，每个电极可以对应于不同的电信号值。例如，第一电极可以对应于第一电信号值，第二电极可以对应于第二电信号值等等。这些不同的电信号值中的每一个可以提供将氧化特定的干扰物或水溶液的电信号，例如，如图6中所示。因此，当系统向串联的每个电极提供电信号时，水样本的不同组分可以被氧化。在使用单个电极的情况下，系统可以向单个电极施加不同的电信号，每个电信号具有增加的电信号值。在任一种情况下，在每次施加电信号之后，系统可以测量水溶液的pH，以确定该pH是否指示已达到滴定终点。应当理解，当讨论一系列电极或单个电极时，这是指在系统内生成质子的电极。因此，可以包括其它电极以完成电路或提供用于测量的参考电极，例如，即使在单个电极的情况下，系统也可以包括参考电极、辅助电极等。
在图4中示出具有三电极系统的测量系统的简化形式。电极可以包括对电极401、工作电极403、参考电极402等。对电极401(有时称为辅助电极)可以用于闭合电化学电池中的电路，并且可以用于闭合具有参考电极和工作电极的电路。可以使用阻抗将参考电极402维持在接近零或零电流。工作电极403可以是其中正发生感兴趣的电化学反应的电极。在该示例系统中，电信号404可以被施加到两个电极之间的水溶液。在施加电流的情况下；当在工作电极与对电极之间施加信号时，测量在工作电极与参考电极或电气接地之间的电压响应。在施加电压的情况下；当在参考电极401与工作电极之间施加信号时，测量在工作电极与对电极之间的电流响应。
在203处，可以施加电信号直到已经达到氧化阈值，例如，如图5中所示。通过一个或多个系列电极向水样本施加电信号可以氧化水样本中所包含的物质。水样本中包含的不同物质可以以不同的电位氧化，这取决于水样本中包含的特定物质。通过施加电信号和所得到的测量，可以确定水样本的化学成分。
例如，水样本可以在水中包含一种或多种物质。电信号-时间曲线可以用作诊断工具，以使用所描述的电化学方法在碱度测量期间确定和减轻干扰物质的影响。随着施加的电信号增加，水样本中的物质可以在不同的施加的电信号值下被氧化。因此，干扰物可以在低于水氧化阈值的所施加的电信号值下被氧化。在确定是否已经达到氧化阈值的一个实施例中，系统可以在施加一个或多个电信号之后测量水溶液的pH。不同的pH值可以指示水溶液的化学组分。例如，如果在电信号施加与测量之间pH值未降低，则可以指示所有氧化均仅归因于干扰物。使用多个电极可以允许更精确的测量。例如，如果质子的产生与下一最难氧化的物质之间存在重叠，则中间电位电极可以能够使质子的生成与下一最难氧化的物质之间的重叠信号去卷积。在207处，如果未达到氧化阈值，则系统可以等待并继续在202处施加电信号以达到氧化阈值。
然而，如果在203处已经达到水氧化阈值，则在204处系统可以测量水溶液内对电信号的电响应。具体地，该系统可以对到目前为止已经施加到水溶液的电荷进行测量。然后，该电荷可以归因于水溶液中的干扰物。换句话说，一旦系统识别出已经满足氧化阈值，则系统可以确定在阈值之后测量的任何电荷可归因于水溶液的碱度。因此，为了确定碱度，系统识别归因于干扰物的电荷值。换句话说，系统在已经满足氧化阈值的点处有效地将对碱度测量的电荷贡献“归零”。
当施加电信号并测量响应时，在205处系统可以确定是否已经达到电化学反应的终点。该确定可以基于水样本的pH值进行。换句话说，在施加电信号之后，系统可以测量水样本的pH值。一旦样本达到特定的pH值，系统就可以将该值识别为终点。例如，在4.3与4.5之间的pH值可能指示已达到用于确定总碱度的终点。如果在205处未达到终点，则在208处系统可以继续施加电信号并测量系统的响应，直到达到终点。
然而，如果在205处已经达到终点，则在206处系统可以测量水样本的碱度。碱度测量可以基于水溶液对电信号的第一电响应(例如，在氧化阈值的点处测量的电响应)与第二电响应(例如，在终点处测量的电响应)的比较。换句话说，系统从与该终点关联的电荷测量中减去与氧化阈值相关联的电荷测量。然后，系统可以将该值与碱度测量相关联。使用这种区分方法，系统可以获得用于质子生成的干净定量信号，该信号可以用于确定水样本的缓冲能力和碱度。在实施例中，可以随时间执行来自一个或多个系列电极的测量的比较。
在实施例中，样本的碱度可以基于在水样本中生成的质子的数量。在实施例中，测量可以使用(如上计算的)差和水样本的pH之间的相关。可以使用许多方法来量化碱度，诸如M-碱度(也称为T-碱度)、P-碱度等。M-碱度可以是将pH降低至值约为4.3所需的酸或质子的量的量度。P-碱度可以是将pH降低至值约为8.3所需的酸或质子的量的量度。替代使用可能需要由用户添加或滴定的强酸试剂，实施例通过电化学过程例如通过向水溶液施加电信号来生成质子。在实施例中，可以减去水样本中其它氧化还原物质的存在。例如，如果存在氯，则施加的电位将氧化水样本中的氯化物。因此，系统可以减去可能导致碱度的不准确或假阳性确定的对氧化电流有贡献的其它物质，从而确定对水溶液碱度的更准确的测量。因此，本文描述的系统和方法提供了一种用于电化学质子生成的技术，该质子用作质子的来源，而不是如传统技术中所要求的那样添加或滴定酸(例如，硫酸)。
参考图3，示出了用于测量水样本的碱度的方法的示例实施例。在实施例中，系统将样本捕获在池(cell)中用于碱度确定，并且测量并记录pH。如果pH为4.3，则系统定量用于使pH达到4.3所传递的电荷，以获得总碱度。实施例还可以通过考虑通过渐进步骤估计的电荷来补偿朝着干扰物质传递的电荷，以实现导致总碱度的最终pH为4.3-4.5。如果pH未达到4.3，则在第一电极处施加E1达1分钟以生成质子。在实施例中，目的是中和样本溶液中可能氧化干扰物的所有基本组分(OH-、CO3 2-、HCO3 -)，并且测量电流(i)并通过随着时间对电流(i)进行积分来计算电荷(w)。如果电荷仅是由于干扰物引起的，则pH可能不会降低，因此在第一电极处施加E2达1分钟以生成质子，以中和样本溶液中的所有基本组分(OH-、CO3 2-、HCO3 -)(可能的结果：干扰物也随着质子生成而被氧化)，并且测量电流(i1)并通过随着时间对电流(i1)进行积分来计算电荷(w1)。在实施例中，系统可以检查以查看pH是否已经达到4.3(pH＝x-Dx1)，并且如果该电荷(w1)是由于干扰物和质子生成引起的，则pH将降低，但是电荷不会完全传递以生成质子。w与w1之差将提供朝着质子生成而传递的电荷的估计，该估计用于确定碱度和缓冲能力。在实施例中，该过程可以继续直到pH达到4.3，4.3是用于确定总碱度的终点。可以生成过量的质子，使pH低于4.3。在这种情况下，可以(通过在辅助电极与工作电极之间切换极性)生成氢氧化物来反滴定使pH降至4.3以下的过量的质子。随着pH接近4.3，所施加的电位的步长可以更小以确定中和溶液的缓冲能力所需的质子量。由于可能没有对缓冲能力的估计，因此在初始阶段所施加的电位的步长也可以较小。如果pH急剧降低，则步长可以保持很小，但是如果pH没有显著降低，则可以施加较大步长的电位来降低pH并确定碱度。
如本领域的技术人员将理解，各个方面可以具体实施为系统、方法或设备程序产品。因此，各方面可以采取完全硬件实施例或包括软件的实施例的形式，这些软件在本文中通常可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，各方面可以采取以一种或多种设备可读介质体现的设备程序产品的形式，该设备可读介质具有与其一起体现的设备可读程序代码。
应当注意，可以使用存储在诸如非信号存储设备之类的设备可读存储介质上的指令来实现本文所述的各种功能，其中指令由处理器执行。在该文档的上下文中，存储设备不是信号，并且“非暂时性”包括除信号介质以外的所有介质。
用于执行操作的程序代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写。程序代码可以完全在单个设备上执行、部分在单个设备上执行、作为独立软件包执行、部分在单个设备上并且部分在另一个设备上执行，或者完全在另一个设备上执行。在一些情况下，设备可以通过任何类型的连接或网络进行连接，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以通过其它设备(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)，通过无线连接(例如，近场通信)或通过硬线连接(诸如通过USB连接)进行连接。
本文参考附图描述示例实施例，这些附图示出了根据各种示例实施例的示例方法、设备和产品。将理解，动作和功能可以至少部分地由程序指令来实现。可以将这些程序指令提供给设备(例如，诸如图1所示的手持式测量设备或用于生产机器的其它可编程数据处理设备)的处理器，，使得经由该设备的处理器执行的指令实现指定的功能/动作。
注意，本文提供的值应解释为包括通过使用术语“约”指示的等效值。等效值对于本领域普通技术人员将显而易见，但是至少包括通过对最后一个有效数字进行普通舍入而获得的值。
已经出于说明和描述的目的呈现了本发明，但是并不意图是穷举的或限制性的。对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变型将显而易见。选择和描述示例实施例，以便说明原理和实际应用，并使本领域的其它普通技术人员能够理解具有各种修改的各种实施例的本发明，这些修改适合于预期的特定用途。
因此，尽管本文已经参考附图描述了说明性示例实施例，但是应当理解，该描述不是限制性的，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以对其进行各种其它改变和修改。
Claims (20)
1.一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的方法，包括：
将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中；
使用所述一个或多个系列电极将电信号施加到所述水样本，其中所述电信号选自由电流和电压组成的群组；
在施加所述电信号期间，识别所述电信号达到氧化阈值，并且在达到所述氧化阈值之前，测量对所述电信号的第一电响应，所述第一电响应归因于所述水样本中的干扰物；
在施加所述电信号期间，识别所述电信号达到终点，并且从所述氧化阈值到所述终点测量对所述电信号的第二电响应；以及
基于所述第一电响应与所述第二电响应之差来测量所述水样本的碱度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量设备包括多于一个的腔室。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电信号是电压；并且还包括将所测量的第一电响应转换为对应的电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电信号是电流，并且还包括将所测量的第一电响应转换为对应的电荷。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个系列电极包括从工作电极、对电极和参考电极组成的群组中选择的至少一种电极。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个系列电极包括选自由以下项组成的群组中的电极：硼掺杂金刚石基电极、以及sp3/sp2硼掺杂金刚石电极的组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加包括：施加从脉冲、阶跃、斜坡和连续电波形组成的波形群组中选择的电信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱度是基于根据所述电信号的施加而在所述水样本中生成的质子的数量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱度是基于对用于获得在使用电化学方程的过程期间生成的质子而传递的电荷的确定。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量包括所述第一电响应与所述第二电响应之差与所述水样本的pH之间的相关。
11.一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的测量设备，包括：
至少一个腔室；
一个或多个系列电极，至少部分地设置在所述至少一个腔室之一内；
处理器；以及
存储器设备，存储由所述处理器执行的指令以：
将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中；
使用所述一个或多个系列电极将电信号施加到所述水样本，其中所述电信号选自由电流和电压组成的群组；
在施加所述电信号期间，识别所述电信号达到氧化阈值，并且在达到所述氧化阈值之前，测量对所述电信号的第一电响应，所述第一电响应归因于所述水样本中的干扰物；
在施加所述电信号期间，识别所述电信号达到终点，并且从所述氧化阈值到所述终点测量对所述电信号的第二电响应；以及
基于所述第一电响应与所述第二电响应之差来测量所述水样本的碱度。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述测量设备包括多于一个的腔室。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述电信号是电压；并且还包括将所测量的第一电响应转换为对应的电流。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，所述电信号是电流，并且还包括将所测量的第一电响应转换为对应的电荷。
15.根据权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个系列电极包括从工作电极、对电极和参考电极组成的群组中选择的至少一种电极。
16.根据权利要求11所述的设备，其中，所述一个或多个系列电极包括选自由以下项组成的群组的电极：硼掺杂金刚石基电极、以及sp3/sp2硼掺杂金刚石电极的组合。
17.根据权利要求11所述的设备，其中，所述施加包括施加从脉冲、阶跃、斜坡和连续电波形组成的波形群组中选择的电信号。
18.根据权利要求11所述的设备，其中，所述碱度是基于对用于获得在使用电化学方程的过程期间生成的质子而传递的电荷的确定。
19.根据权利要求11所述的设备，其中，所述测量包括所述第一电响应与所述第二电响应之差与所述水样本的pH之间的相关。
20.一种用于对无试剂系统中的碱度测量中的干扰物进行补偿的产品，包括：
存储有代码的存储设备，所述代码由处理器执行，并且包括：
用于将水样本引入包括一个或多个系列电极的测量设备中的代码；
用于使用所述一个或多个系列电极将电信号施加到所述水样本的代码，其中所述电信号选自由电流和电压组成的群组；
用于在施加所述电信号期间识别所述电信号达到氧化阈值并且在达到所述氧化阈值之前测量对所述电信号的第一电响应的代码，所述第一电响应归因于所述水样本中的干扰物；
用于在施加所述电信号期间识别所述电信号达到终点并且从所述氧化阈值到所述终点测量对所述电信号的第二电响应的代码；以及
用于基于所述第一电响应与所述第二电响应之差来测量所述水样本的碱度的代码。
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