DE3136248C2 - Verfahren zur Zustandsprüfung von polarographischen Meßelektroden sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Zustandsprüfung von polarographischen Meßelektroden sowie Einrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
- Publication number
- DE3136248C2 DE3136248C2 DE3136248A DE3136248A DE3136248C2 DE 3136248 C2 DE3136248 C2 DE 3136248C2 DE 3136248 A DE3136248 A DE 3136248A DE 3136248 A DE3136248 A DE 3136248A DE 3136248 C2 DE3136248 C2 DE 3136248C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- measuring
- trigger
- electrode current
- measuring electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4163—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Zur Zustandsprüfung von polarographischen Meßelektroden nach der zyklischen Voltametrie wird die Meßelektrode mit einer vorzugsweise dreieckförmigen Wechselspannung polarisiert. Die während der zyklischen Polarisation maximal auftretende Amplitude des Elektrodenstroms wird direkt als Maß für die Güte des meßtechnisch relevanten Zustands der Meßelektrode verwendet, wobei sich gezeigt hat, daß eine Dreieckspannung mit einer Frequenz von etwa 0,1 Hz und einer einseitigen Spitzenamplitude von etwa 900 mV die besten Ergebnisse bringt. In einer Einrichtung zur Durchführung des Prüfungsverfahrens ist eine Triggerschaltung mit zumindest einem Triggerpegel vorgesehen, an welcher eine dem auftretenden Elektrodenstrom proportionale Spannung liegt, und welche eine unmittelbare Einordnung der geprüften Elektroden in Güteklassen erlaubt.
Description
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit mit Leuchtanzeigen verbunden ist. welche entsprechend
dem höchsten jeweils überschrittenen Triggerpegel angesteuert sind und die zugehörige Güteklasse der
Meßelektrode optisch anzeigen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsprü··
fung von polarographischen Meßelektroden, insbesondere Sauerstoffelektroden, nach der zyklischen Voltametrie,
wobei die Meßelektroden mit einer vorzugsweise dreieckförmigen Wechselspannung polarisiert wird
und die Abhängigkeit des auftretenden Elektrodenstroms vom Polarisationsspannungsverlauf zur Aussage
über den Zustand der Meßelektrode dient, indem die während der zyklischen Polarisation der Meßelektrode
maximal auftretende Amplitude des Eiektrodenstroms
direkt als Maß für die Güte des meßtechnisch relevanten Zustand der Meßelektrode verwendet wird.
ίο Die Erfindung bezieht s?ch weiters auch auf eine
Einrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Zur Messung von Gaspartiaidrucken in Flüssigkeiten
oder Gasgemischen werden heutzutage in einem breiten Anwendungsfeld, insbesonders im medizinischen
Bereich, Meßelektroden verwendet, die nach dem polarograpi.'!schen Prinzip aufgebaut sind bzw. arbeiten.
Derartige Meßelektroden weisen eine Kathode und eine Anode auf, die sich gemeinsam in einer
Elektrolytlösung befinden. Das gesamte System ist gegenüber der Außenumgebung mittels einer dünnen,
für das nachzuweisende Gas permeablen, flach über die Kathode gespannten Membran abgeschlossen.
Die Bestimmung etwa von Sauerstoff mit einer derartigen polarographischen Sauerstoffelektrode erfolgt
unter Anlegen einer Polarisationsspannung an das Elektrodensystem, wobei der durch Diffusion zur
Kathode gelangende Sauerstoff dort unter Aufnahme von Elektronen reduziert wird. Der sich im Gleichgewichtsfal!
in Richtung zur Kathode einstellende Diffusionsgrenzstrom, der einem Reaktionsgrenzstrom
entspricht, stellt ein Maß für den Sauerstoffpartialdruck
in dem Meßfühler umgebenden Medium dar. In der Meßpraxis sind die im folgenden aufgeführten drei
j5 Eigenschaften von polarographischen Meßelektroden
von entscheidender Bedeutung:
a) Empfindlichkeit: Dies ist der nachweisbare Elektrodenstrom pro Partialdruckeinheit des nachzuwe·-
senden Gases. Sie wird im allgemeinen in nA/mmHg angegeben.
b) Nullstrom: Dies ist der nachweisbare Elektrodenstrom, wenn sich die Meßelektrode in einem vom
nachzuweisenden Gas, also etwa Sauerstoff, freien Miüeu befindet.
c) Linearitätsbereich: Dies ist jener Partialdruckbereich,
für den ein linearer Zusammenhang zwischen Elektrodenstrom und Partialdruck gilt.
Für die meßtechnisehe Anwendung derartiger Meß- «ilektroden wird eine möglichst lang andauernde
Konstanz der Empfindlichkeit, ein geringer Nullstrom und ein weiterer Linearitätsbereich gewünscht. Die
üblichen bekannten Ausführungen, beispielsweise von polarographischen Sauerstoffelektroden, weisen eine
Frischpräparierte Meßelektroden, bei denen sowohl die Kathoden- als auch die Anodenflächen sehr rein sind
und noch keinerlei Reaktionen unterworfen waren,
bo erfüllen die Bedingung nach ausreichender Empfindlichkeit,
geringem NuflstroiTi und weitem Lineariiätsbereicb
im allgemeinen sehr gut. Mit zunehmender Verwendungsdauer verändern sich diese Eigenschaften jedoch,
was eine unerwünschte bzw. nicht tragba-e Beeinflussung der Messung mit sich bringt.
Dafür sind vor allem zwei, voneinander unabhängig ablaufende Vorgänge maßgebend. Einerseits kommt es
an der Anode zu einer Auflösung des metallischen
Silbers, wonach Silber-Kationen im elektrischen held
zur Kathode wandern, wo sie entladen werden, und sich wiederum als metallisches Silber an dieser abscheiden.
Da die kathodische Reaktion des Sauerstoffes auch am abgeschiedenen Silber vor sich gehen kann, wird die
Reaktionsfläche der Kathode vergrößert und der nachweisbare Elektrodenstrom steigt bei gleichbleibendem
Partialdruck an. Soferne dieser Vorgang der
Silberabscheid':ng an der Kathode weitgehend ungehemmt abläuft nimmt der bei der Messung auftretende
Elektrodenstrom in einem solchen Maße zu, daß die Meßelektrode nicht mehr zur Aufnahm: eines relevanten
Meßwertes geeignet ist Andererseits läuft ein in
seinen Einzelheiten weitgehend unbekannte •••:-?terer
Prozeß an der Elektrode ab, de. d:£ k= . !/tischen
Eigenschaften des Kathodenmaterial' ·->··!■ .,v beeinflußt
Es wird angenommen, daß ■»- \α· dabei um
Vorgänge der Oxidation der Edelr.._«illkathode handelt
und daß dadurch geschwindvkensbestimmende Reaktionsschritte
an der Kathode '- hindert werden. Dies macht sich in einer starken Einschränkung des
Linearitätsbereiches, einer Erhöhung des Resistromes und einer stark abnehmenden Elektrodenemp'.ndlichkeit
bemerkbar.
Aus der AT-PS 3 58 532 ist bekannt, daß die genannten, die meßtechnisch wichtigen Eigenschaften
der MeEelektrode unmittelbar beeinflussenden Vorgänge
durch das Verfahren der zyklischen Voltametrie festgestellt bzw. differenziert werden können. Die zu
prüfende polarographische Meßelektrode wird dabei zur Aufnahme des zyklischen Polarogramms mit einer
angelegten dreieckförmigen Wechselspannung polarisiert Es zeigt sich, daß bei einer ungebrauchten
Elektrode der Elektrodenstrom der angelegten Polarisationsspannung bei der angewandten Frequenz in
beiden Polarisationsrichtungen sehr eng folgt Weiters zeigte sich, daß bei Meßelektroden mit Silberabscheidungen
an der Kathodenoberfläche ein charakteristischer Kurvenzug im zyklischen Polarogramm auftritt,
der einen deutlichen Peak bei der Polarisation in kathodischer Richtung ebenso wie bei de. Repolarisation
in anodischer Richtung aufweist. Die Tatsache, daß es sich bei dem im zyklischen Poiarogramm erkenntlichen
Peak um eine Folge von Silberabscheidungen an der Kathode handelt, wurde dabei durch zai.ireiehe
Kontrollversuche erhärtet. Bei Meßelektroden mit einer stark fortgeschrittenen oxidative-n Veränderung an der
Kathode zeigte das zyklische Poiarograrnm eine stark
ausgeprägte Hysteresis, welche bei zunehmerder
Frequenz der Polansationsspannuiig noch deutlicher
ausgeprägt wird. Aus diesem Faktum wurde geschiossen,
daß die Veränderung der Kathode mit der Veränderung eines geschwindigkcitsbestimmenden
Reaktionsschriites einhergeht.
Mit diesem bekannten Verfahren :st es also möglich
Aussagen uDer z^ustandsanderungen aer geprüften
polarographischen Mcßelektrode zu machen und
insbesondere auftretende Verschlechterungen in den fur
die Messung wichtigen Eigenschaften dei Elektroden den beschriebenen Vorgängen zuzuordnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit welchem, ausgehend vom
eingangs genannten bekannten Verfahren, die Zustandsprüfüng von polarographischen Mi'tk'lekirmk·
dahingehend verbessert wird, daß aus dieser Prüfung unmittelbar eine Aussage über die Güte des meßtechnischen
relevanten Zurtandes der Meßelektrode erhalten
werden kann.
Die Erfindung geht von der aus der Voltametrie bekannten Tatsache aus, daß die Höhe des maximal
auftretenden Elektrodenstroms unmittelbar als Gütemaß für den meßtechnischen relevanten Zustand der
Meßelektrode verwendet werden kann, da sich die Elektrodenoberfläche geändert haben muß, wenn sich
bei sonst gleichen Bedingungen die Maximalamphtude des Elektrodenstroms ändert Dies ist unabhängig
davon, ob die genannten Störvorgänge je für sich einzeln oder in Kombination auftreten Es könnten
dabei auch andere Formen der angelegten Polarisations-Wechselspannung
verwendet werden, jedoch hat sich gezeigt daß eine Dreieckspannung mit einer Frequenz von etwa 0,1 Hz und einer einseitigen
Spitzenamplitude von etwa 900 mV beste Ergebnisse bringt. Möglich wären aber auch sinubförmige Spannungen,
exponentiell verlaufende Spannungen bzw. mit einigen Nachteilen auch alternierende Rechteckimpulsspannungen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf besonders einfache und vorteilnc^e Weise dadurch
gelöst daß der während der zyklischen Polarisation auftretende Amplitudenbereich des Elektrodenstroms
durch Triggerpegel in zumindest zwei, jeweils einer Güteklasse zugeordnete Bereiche aufgeteilt wird und
das Überschreiten der einzelnen Triggerpegel zu einer Einordnung der geprüften Meßelektrode in eine dem
höchstens jeweils überschrittenen Triggerpegel zugeordnete Güteklasse dien:. Je nachr^m weiche
; Amplitude vom Elektrodenstrom bei der Polarisation
gerade noch überschritten wird, wird also eine Klassifizierung der zu prüfenden Meßelektrode und
eine Einordnung in Güteklassen durchgeführt Es kann dann, beispielsweise in der Verweridungsvorschrift der
, Meßelektrode, vorgesehen sein, daß bei einzelnen Güteklassen nur mehr eine eingeschränkte Verwendung
zugelassen wird. bzw. daß bei Oberschreiten eines gewissen Triggerpegels die Meßelektrode überhaupt
aus dem Meßbetneb genommen und einer Regenerierung,
beispielsweise einer mechanischen Abtragung der A; lagerungen. zugeführt wird.
Da es sich weiters gezeigt hat. daß der Strom-Spannungs-Veriauf
der ersten Polarisstionsperiode sich mitunter wesentlich von dem der folgenden Perioden
unterscheidet, tsi in '-'eiierbiidungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen, daß erst nach Ablauf von zumindest einem Poiarisationszyklus der auftretende
Eiektrodenstrom zur Zustandsbeurteilung der
Meßelekirode veiwendei wird Damii ist sichergestellt,
daß auch unter ungunstigen Verhältnissen eine relevante Aussage über dt η Zustand der poiarographischen
Meßeiektrode erhalten wird.
tin.- Einrichtung zur Durchführung des genannten
erfindupgsgemäßen Verfahrens, welche eine Meßschaltung
aufweist, in ν elcher die Anode der Meßeiektrode
mn einem Poi einer roiarisauuiiswcnscispaimuiig!-
quelle und die Kaihode der Meßelektrode mit einem
Stromverstärker verbunden ist ist nat.h einem weiteren
Merkina! der \o. liegenden Erfindung so ausgebildet,
daß der vom Stromverstärker gelieferte Verstärker Elektrodenstrom über einen Widerstand einen Spannungsabfall·
erzeugt und dieser dem Elektrodenstrom proportionale Spannungsabfall an einer Triggerschaltung
liegt, welche zumindest einen Triggerpegel ausweist, wobei die Triggerschaltung mit einer Anzeigeeinheit
verbunden ist, welche eine dem höchsten jeweils überschrittenen Triggerpegel bzw. der diesem zugeordneten
Güteklasse entsprechende Anzeige auslöst. In
diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen Stromverstärker und Triggerschaltung
ein Gleichrichter eingeschaltet ist, da damit auch die negativen Amplituden des Elektrodenstroms in die
Betrachtung mit einbezogen werden und für diese keine eigenen Triggerpegel vorgesehen werden müssen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Triggerschaltung zwei
Triggerpegel aufweist, von detien der lieferliegende die
Obergrenze des ein völlig einwandfreies Funktionieren der Meßelektrode kennzeichnenden Elektrodenstroms
und der höherliegende die Untergrenze des eine unbrauchbare Meßelektrode kennzeichnenden Elektrodenstroms
markiert. Damit ergeben sich drei Güteklassen, die eine im normalen Meßbetrieb völlig ausreichende
Zustandsbeurteilung der Meßelektrode erlauoen.
Solange der unterste Triggerpegel vom Elektrodenstrom nicht erreicht wird, wird die Meßelektrode
beispielsweise als »einwandfrei« klassifiziert; wird der erste Triggerpegel überschritten, liefert die Triggerschaltung
ein entsprechendes Signal an die Anzeigeeinheit, v/obei die ausgelöste Anzeige etwa einer
Klassifizierung »bedingt brauchbar« zugeordnet ist: wird der obere Triggerpegel überschritten, so wird etwa
die geprüfte Meßelektrode als »unbrauchbar« klassifiziert. Es ergibt sich also eine einfache und rasche
Prüfbarkeit von polarographischen Meßelektroden,
insbesonders Sauerstoffelektroden, die besonders dadurch vorteilhaft ist. daß keine Stabilisierungsphase
notwendig ist und daß die Untersuchung immer bei normaler Raumluft durchgeführt werden kann und auch
keinerlei Eichgase benötigt werden.
Weiters ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich, derartige Meßeiektroden
ohne die ansonsten zur Messung erforderliche, selektiv
permeable Membran über Kathode und Anode zu prüfen Dazu wird der meßempfindliche Teil der
membranlosen Meßelektrode beispielsweise mit einer wäßrigen Neutralsalzlösung von Natrium- oder Kaliumchlorid,
deren Konzentration an sich nebensächlich ist. aber vorzugsweise etwa 0.1 mol/l beträgt, in Kontakt
gebracht, «.eiche normalerweise den gleichen Sauerstoffpartiaidruck
wie die Umgebungsluft aufweist.
Obwohl in diesem Falle unter Umständen andere Amplituden des EJektrodenstroms bei der Polarisation
auftreten, bleib« doch das Polarogramm bzw. dessen Aussagekraft gleich weshalb sich am erfindungsgemäßen
Verfahren /ur Zusiandsprüfung von plarographischen
Meßelektroden nichts ändert.
Die Anzeigeeinheit kann in Weiterbildung der
Erfindung auch mil Leuchtanzeigen verbunden sein, welche entsprechen»; dem höchsten jeweils überschrittenen
Triggerpegel angesteuert sind und die zugehörige
Güteklasse der Meßelektrode optisch anzeigen. Dies vereinfacht die Zustandspriifung und schließt Ablesefehler
dur.h das Bedienungspersonal weitgehend aus.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Die F: g. 1. Z 3 und 5 zeigen
charakteristische Elekirodenstrom/Polarisationsspannungs-Kurven
von polarographischen Saaerstoffelektroden und Fig.4 zeigt eine Meßschaitung einer
Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren*.
Die in den F i g. 1 bis 3 und 5 dargestellten zyklischen
Polarogramme wurden mit Sauerstoffelektroden aufgenommen, weiche mit einer Dreiecksspannung bei einer
Frequenz von 0.1 Hz und einer Spitzenamplitude der Polarisationsspannung von 900 mV polarisiert wurden.
Weitgehend ähnliche Polarogramme werden aber auch bei Polsrisation der Elektrode mit einer Sinusspannung
oder mit einer zyklischen Wechselspannung mit cxponentiellem Flankenanstieg erhalten. Bei sämtlichen
\ dargestellten Polarogrammen ist auf der Abszisse in positiver Richtung die negative Pofarisationsspannung
— Up und auf der Ordinate der jeweils nachweisbare
Eleklrodenstrom /^aufgetragen.
tri Fig. 1 ist das zyklische Pblarogrämm einer
ίο katalytisch einwandfreien, frisch präparierten Sauer*
stoffelektrode mit dicker Linie eingetragen. Das charakteristische Merkmal dabei ist. daß sich auf beiden
Seiten des Kurvenbildes, also sowohl zu negatigen als
auch zu positiven Polarisationsspannungen hin ein deutlich erkennbares Stromplateau ausbildet d. h„ daß
mit zunehmender Polarisationsspannung Up sich der
Elektrodenstrom lp bis zum Erreichen einer Grenzspannung
kaum wesentlich erhöht Pei weiterer Erhöhung der Polarisationsspannung U9 über diese Grenzspannung.
die den Beginn einer Wasserstoffentwicfclung an
der Meßelektrode kennzeichnet, hinaus würde der Elektrodenstrom stark ansteigen. Die maximale Polarisationsspannungsamplitude
wird nun so gewählt daß diese Grenzspannung gerade erreicht wird, was an dem z; leichten Umbiegen des Polarogramms an den äußersten
Enden erkenntlich ist Bei kontinuierlich wechselnder Polarisation folgt der Elektrodenstrom ip der Polarisationsspannung
Vp ziemlich exakt was sich aus dem Fehlen ei? r wesentlichen ausgeprägten Hysterese des
so Kurvenzugs in F i g. ί ersehen läßt
Das Polarogramm von F i g. 2 zeigt bei einer Polarisationsspannung Up von — 300 mV bzw.
+100 mV jeweils einen deutlich ausgeprägten Peak. Es
konnte nun durch entsprechende Serienversuche gezeigt werden, daß der Anstieg des Elektrodenstroms
Ip an dieser Stelle mit einer Störreaktion im Betrieb der Sauerstoffelektrode einhergeht, die als Silberabscheidung
an der Kathode gedeutet wird. Diese Silberabscheidung ist darauf zurückzuführen, daß metallisches
Silber während des Betriebes der Elektrode anodisch in Lösung geht, die Silberionen unter dem Einfluß des
elektrischen Polarisationsfeldes zur Kathode wandern, dort entladen werden und sich wiederum als metallisches
Sifber auf der Kathode niederschlagen. Dadurch wird vor allem die Empfindlichkeit der Meßelektrode
entscheidend geändert da auch am angelagerten Silber die kathodische Reaktion des Sauerstoffes vor sich
gehen kann und der Elektrodenstrom bei an sich gleichbleibendem Partialdruck in nicht kontrollierbarer
Weise stark ansteigt.
Das Polarogramm gemäß F i g. 3 ist das Resultat -jner
weiteren Störreaktion. die wahrscheinlich auf eine Oxidation der EdelmetaHkathode oder auf eine
Absorption von Sauerstoff an der Edefmetalloberfläche
oder auf eine Chemisorption von Sauerstoff an der Oberfläche der Kathode zurückzuführen ist Diese
Störung tritt regelmäßig auf. wenn polarographische Sauerstoffelektroden über längere Zeit hinweg kontinuierlich
in Betrieb gehalten werden. Es werden bo geschwindigkeitsbestimmende Reaktionsschritte an der
Kathode behindert, was sich in einer starken Einschränkung des Linearitätsbereiches, in einer Erhöhung des
Reststrcmes und in einer stark abnehmenden Elektrodenempfindlichkeit
äußert.
Die in den F i g. 1 bis 3 strichliert parallel zur Abszisse
eingetragenen Triggerpegel ί und 2 für den Elektrodenstrom ip werden im folgenden im Zusammenhang mit
der in F i g. 4 dargestellten Meßschaltung zur zyklischen
Polarisation insbesondere von Sauerstoffelektroden näher besprochen. Nach Fig.4 ist eine polarographtsche
Sauerstoffelektrode Γ mit ihrer Edelmetalikathode K an einen üblichen Stromverstärker 3 und mit ihrer
Anode A an einem Pol einer Spannungsquelle 2' zur Erzeugung der bereits besprochenen Polarisationswechselspannung
Un angeschlossen. Der zweite Pol der
Spann"!"gsquelle 2' ist mit der Schaltungsmasse O
verbunden. Die Spannungsqueile 2' liefert beispielsweise eine dreieckförmige Wechselspannung mit einer to
Spitzenamplitude von 900 mV und einei Frequenz im
Bereich von 0.C05 Hz bis 1 Hz, wobei sich eine Frequenz
von etwa 0.1 Hz als optimal erwiesen hat.
Der von der Meßelektrode Y gelieferte Elektrodenstrom Ip wird am Ausgang des Stromverstärkers 3 als
proportionale Spannung und in verstärkter Form übe··
einen Umschalter 5 wahlweise einem Gleichrichter 4 oder unmittelbar einer Triggerschaltung 6 zugeführt.
Die Triggerschaltung 6 ist im weiteren mit einer Anzeigeeinheit 7 verbunden.
Die Triggerschaitung 6 weist beispielsweise zwei in den F i g. 1 bis 3 und 5 eingetragene Triggerpegel 1 und
2 auf, von denen der tieferliegende 1 die Obergrenze des ein völlig einwandfreies Funktionieren der Meßelektrode
kennzeichnenden Elektrodenstroms und der höherliegende 2 die Untergrenze des eine brauchbare
Meßelektrode kennzeichnenden Elektrodenstroms markiert Soferne also der Elektrodenstrom Ip — wie in
F i g. 1 dargestellt — den Triggerpegel 1 nicht überschreitet, wird von der Anzeigeeinheit 7 eine der jo
höCiisfen Güteklasse entsprechende Anzeige ausgelöst.
Übersteigt der Elektrodenstrom lp — wie in Fig.2
dargestellt — zwar den Triggerpegel 1 jedoch nicht den Triggerpegel 2, so wird über die Anzeigeeinheit 7
beispielsweise die Anzeige der Güteklasse »bedingt brauchbar« ausgelöst. Steigt — wie in den F i g. 3 und 5
dargestellt — der Elektrodenstrom lp auch über den
höheren Triggerpegel 2, so wird an der Anzeigeeinheit 7 die Güteklasse »unbrauchbar« ausgelöst, worauf die
entsprechende Elektrode aus dem Meßbetrieb genommen und einer Regenerierung zugeführt werden kann.
In Fi." 5 ist mit punktierter Linie das Aussehen des unteren teils des Polarogramms eingezeichnet, wie es
bei einer Stellung des Umschalters 5 wie in Fig.4
eingezeichnet auftritt; der Gleichrichter 4 ist zwischen Stromverstärker 3 und Triggerschaltung 6 eingeschaltet
und legt negative Ströme In in positive um. Das mit
voller Linie in Fig.5 eingezeichnete Polarogramm würde bei einer entsprechenden Umschaltung des
Umschalters 5 in F i g. 4 — also einer Überbrückung des Gleichrichters 4 — entstehen.
Es ist im Rahmen der Erfindung natürlich jede beliebige Anzahl von Triggerpegeln für den Elektrodenstrom
denkbar, womit sich die Klassifizierung der Meßelektroden in Güteklassen entsprechend verfeinern
ließe.
Die Anzeigeeinheit 7 kann weilers auch mit hier nicht
dargestellten Leuchtanzeigen verbunden sein, welche entsprechend dem höchsten jeweüs überschrittenen
Triggerpegel angesteuert sind, und die zugehörige Güteklasse der Meßelektrode optisch anzeigen.
Es ergibt sich also eine sehr einfache und rasche Prüfbarkeit von polarographischen Meßelektroden, die
besonders dadurch vorteilhaft ist, daß keine Stabilisierungsphase notwendig ist und daß die Prüfung immer
bei normaler Raumluft durchgeführt werden kann und auch keinerlei Eichgase benötigt werden. Zu beachten
ist in diesem Zusammenhang auch, daß sich das zyklische Polarogramm des ersten Spannungszyklus
mitunter sehr wesentlich von dem der weiteren Zyklen unterscheidet, weshalb auch vorgesehen ist, daß die
Zustandsprüfung über mehrere an der Spannungsquelle 2' startbare Polarisationszyklen ausgedehnt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Zustandsprüfupg von polarographischen
Meßelektroden, insbesondere Sauerstoffelektroden, nach der zyklischen Voltametrie, wobei
die Meßelektrode mit einer vorzugsweise dreieckföraiigen
Wechselspannung polarisiert wird und die Abhängigkeit des auftretenden ESektrodenstroms
vom Polarisationsspannungsverlauf zur Aussage über den Zustand der Meßelektrode dient indem die
während der zyklischen Polarisation der Meßelektrode
maximal auftretende Amplitude de.c Elektrodenstroms
direkt als Maß für die Güte des meßtechnisch relevanten Zustands der Meßelektrode
verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der während der zyklischen Polarisation
auftretende Amplitudenbereich des Elektrodenstroms (Ip) durch Triggerpegel (1, 2) in zumindest
zvei, jeweils einer Güteklasse zugeordnete Bereiche aufgeteilt wird und das Überschreiten der einzelnen
Triggerpegel Ί, 2) zu einer Einordnung der geprüften Meöefektrode in eine dem höchsten
jeweils überschrittenen Triggerpegel zugeordnete Güteklasse dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach Ablauf von zummdest einem
Polarisationszyklus der auftretende Elektrodenstrom (Ip) zur Zustandsbeurteilung der Meßelektrode
verwendet wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer Meßschaltung, in welcher
die Anode der Meßelektrode mit einem Pol einer Polarisationswechselspannungsquelle und die Kathode
der Meßelektrode mit eintns Stromverstärker verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vom
Stromverstärker (3) gelieferte, Cem Elektrodenstrom (Ip) proportionale Spannung an einer Triggerschaltung (6) liegt, welche zumindest einen Triggerpegel
aufweist und daß die Triggerschaltung (6) mit einer Anzeigeeinheit (7) verbunden ist, welche eine
dem höchsten jeweils überschrittenen Triggerpegel bzw. der diesem zugeordneten Güteklasse entsprechende
Anzeige auslöst.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Stromverstärker (3) und Triggerschaltung (6) ein Gleichrichter (4) eingeschaltet
ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerschaltung (6) zwei
Triggerpegel (1, 2) aufweist, von denen der tiefer liegende die Obergrenze des ein völlig einwandfreies
Funktionieren der Meßelektrode (I') kennzeichnenden Elektrodenstroms (In) und der höher liegende
die Untergrenze des eine unbrauchbare Meßelektrode kennzeichnenden Elektrodenstroms markiert.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0467880A AT376045B (de) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Verfahren zur zustandspruefung einer polarographischen messelektrode sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3136248A1 DE3136248A1 (de) | 1982-08-05 |
| DE3136248C2 true DE3136248C2 (de) | 1984-02-23 |
Family
ID=3567002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3136248A Expired DE3136248C2 (de) | 1980-09-18 | 1981-09-12 | Verfahren zur Zustandsprüfung von polarographischen Meßelektroden sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4443763A (de) |
| AT (1) | AT376045B (de) |
| CH (1) | CH653775A5 (de) |
| DE (1) | DE3136248C2 (de) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3418034A1 (de) * | 1984-05-15 | 1985-11-21 | WTW Wissenschaftlich-technische Werkstätten GmbH, 8120 Weilheim | Verfahren zur kontrolle des laufzeitzustandes eines membranbedeckten polarographischen sensors |
| DE3627799A1 (de) * | 1986-08-16 | 1988-02-25 | Programmelectronic Eng Ag | Verfahren zur regeneration von potentiometrischen festelektrolyt-messzellen und anordnung zum aufschalten auf eine messzelle |
| DE3809107A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-09-28 | Licentia Gmbh | Verfahren zur automatischen ueberpruefung der kennwerte eines im messbetrieb befindlichen, auf der basis einer widerstandsaenderung arbeitenden sensors |
| US4928065A (en) * | 1989-03-31 | 1990-05-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Voltammetry in low-permitivity suspensions |
| GB8907564D0 (en) * | 1989-04-04 | 1989-05-17 | Neotronics Technology Plc | Fault detection in electrochemical gas sensing equipment |
| US5260663A (en) * | 1992-07-14 | 1993-11-09 | Anatel Corporation | Methods and circuits for measuring the conductivity of solutions |
| DE4223228C2 (de) * | 1992-07-15 | 1995-01-19 | Prominent Dosiertechnik Gmbh | Verfahren zur Bestimmung von Persäuren |
| US5469070A (en) * | 1992-10-16 | 1995-11-21 | Rosemount Analytical Inc. | Circuit for measuring source resistance of a sensor |
| US5387329A (en) * | 1993-04-09 | 1995-02-07 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Extended use planar sensors |
| DE4318891A1 (de) * | 1993-06-07 | 1994-12-08 | Mannesmann Ag | Elektrochemisches Gasspurenmeßsystem mit Funktionskontrolle |
| US6096186A (en) * | 1998-08-18 | 2000-08-01 | Industrial Scientific Corporation | Method for determining exhaustion of an electrochemical gas sensor |
| US6894502B2 (en) | 2001-12-14 | 2005-05-17 | Rosemount Analytical Inc. | pH sensor with internal solution ground |
| DE102004018289A1 (de) * | 2004-04-15 | 2005-11-03 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des Ansprechverhaltens und der Empfindlichkeit eines Sauerstoffsensors in einer Messeinrichung |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1478627A (en) * | 1974-12-03 | 1977-07-06 | Communications Patents Ltd | Digital meters |
| US4181882A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Corrosion monitoring apparatus |
| AT358532B (de) * | 1978-06-28 | 1980-09-10 | List Hans | Polarografische sauerstoffmesszelle |
| US4223549A (en) * | 1979-02-16 | 1980-09-23 | Noranda Mines Limited | Oxygen monitoring circuit with built in testing means |
-
1980
- 1980-09-18 AT AT0467880A patent/AT376045B/de not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-09-11 CH CH5911/81A patent/CH653775A5/de not_active IP Right Cessation
- 1981-09-12 DE DE3136248A patent/DE3136248C2/de not_active Expired
- 1981-09-16 US US06/302,786 patent/US4443763A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4443763A (en) | 1984-04-17 |
| DE3136248A1 (de) | 1982-08-05 |
| AT376045B (de) | 1984-10-10 |
| CH653775A5 (de) | 1986-01-15 |
| ATA467880A (de) | 1984-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4445947C2 (de) | Verfahren zur Erkennung von Fehlerquellen bei amperometrischen Meßzellen | |
| DE3136248C2 (de) | Verfahren zur Zustandsprüfung von polarographischen Meßelektroden sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE3884136T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Hautfeuchtigkeit. | |
| DE3822911C2 (de) | Elektrodenauffrischanordnung für einen Biosensor | |
| DE19510574C1 (de) | Verfahren zur Zustandsbestimmung eines elektrochemischen Gassensors | |
| DE2224703A1 (de) | Elektrochemische Meßeinrichtung | |
| DE19711894A1 (de) | Verfahren zur Reinigung eines Gassensors vom Grenzstromtyp und Vorrichtung für den Nachweis einer Gaskonzentration unter Anwendung des Verfahrens | |
| DE2106593C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur elektrochemischen Bestimmung von durchgehenden Fehlstellen in einem eine metallische Oberfläche bedeckenden Schutzüberzug | |
| DE4135824C2 (de) | Sauerstoffmeßelektrode | |
| DE2929387C3 (de) | Elektronische Kalibrierung elektrochemischer Sensoren | |
| CH644208A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen der menge eines auf einen faden angebrachten elektrisch leitenden mediums. | |
| DE69017608T2 (de) | Verfahren für die Bestimmung von Distickstoffoxid. | |
| DE4231256C2 (de) | Elektrochemischer Sauerstoffsensor mit einer Luftsauerstoffelektrode als Bezugselektrode | |
| DE3222325C2 (de) | ||
| EP0780685A1 (de) | Amperometrischer Zweielektrodensensor, insbesondere für Wasserstoffperoxid | |
| EP0060533A2 (de) | Elektroanalytische Messanordnung | |
| DE2924748C2 (de) | ||
| DE2927346A1 (de) | Verfahren zum bestimmen des membranverschmutzungsgrades einer elektrochemischen zelle | |
| EP0062250B1 (de) | Fehlerkompensierendes elektroanalytisches Messverfahren, sowie Messgerät zur Durchführung des Messverfahrens | |
| DE4335241A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Analyse von Bestandteilen einer Flüssigkeit | |
| DE882315C (de) | Verfahren zur Bestimmung von chemisch oxydierbaren oder reduzierbaren Stoffen, insbesondere von Sauerstoff in Wasser, durch Depolarisationsmessung | |
| DE2024008C3 (de) | Durchfluß-Oetektorzelle für coulometrische Analyse | |
| DE2041121A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum UEberpruefen einer Metallflaeche auf das Vorhandensein einer Korrosionsschutzschicht | |
| DE2454285C3 (de) | Konzentrationsbestimmung von Kohlenmonoxid | |
| WO1996025661A1 (de) | Verfahren zur verbesserung der funktion und katalytischen aktivität von elektroden und katalytisch wirkenden substanzen in einem elektrochemischen oder elektrokatalytischen prozess |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AVL AG, SCHAFFHAUSEN, CH |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |