JPH02501162A - 電気化学的セルのノイズ低減法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気化学的セルのノイズ低減法 技術分野 この発明は、流体中のガスを電気化学的に決定する方法および装置に関し、さら に詳しくは、単一の電気化学センサ・アセンブリによってバックグラウンドの電 流を同時に補正し、一種以上のガスを決定する方法および装置に関する。

背景技術 電極における試験ガスの電気化学反応によって発生する電流を測定することによ り流体中の溶解ガスのような電気化学的反応物質の分圧を測定することは技術的 に周知である。この方法によって、ガスの電気化学反応に基づく作用電極と対極 間の電流はガする。この方法には、適当な電解液を含み、測定せんとする物質に 対して透過性の膜でシールされる作用電極に隣接した開口を備えた電流測定の電 気化学的セルが広く使用されている。直流または外部分極電圧源で作動するかか る装置は１例えば０２．ＣＯ７、ＮＯ，Ｎ０２１等の検出に利用される。、かか る物質の決定（測定）は工菓的プロセスの制御において極めて臨界的でおって、 これらの物質は流体流中における汚染物質と考えられる。同様に、電気化学的測 定によるかかる物質の検出は生化学分析、特に体液中の０．およびＣｏ、の検出 に極めて有用である。さらに、単一の物質だけを決定する場合でも、作用電極の 分極電圧レベルにおいて電気化学的に活性である他の物質の存在は、かかる物質 の電気化学反応に基づく電流が検出および補償されない限９バックグラウンド・ ノイズの原因となって１間違った粘果又は計器感度のロスをもたらすところの妨 害物質と考えることができる。

溶解ガスのような物質は請求める特定のガスが電気化学反応を受けて対極と検知 電極間にめるガスの分圧に比例する電流を発生するように１作用電極と対極間に 電位を加えることによって電気化学的に検出される。電気化学的検出器は２種類 のガス、例えば０．とＣｏ１の同時測定用に利用できる（バーカー　（Ｐａｒｋ ｅｒ）　らの米国特許第４．ＬＬ　５２，６７２号器Ｊｌ！＠）けれども、通常 センサは単一のガスのみを検知すること力；できる。バーカーらのセンサは作用 電極における電位を濃淡分極電位（全波電位、該電位において０２が電気化学的 還元を受ける）へ偏倚（バイアス）させ、００．の半波電位において電流を同時 に測定することによって作動する。しかしながら、かかるセンサは、電流／電位 曲線の傾斜を決定して、被決定ガスの１つの半波電位において測定した電流を他 のガスの全波電位において測定した電流から区別する回路を必要とする。さらに 、この糧のセンサは第２のガスの存在によってもたらされる電解液のｐＨ変化に 基づく電流変化を測足す゛ることによって第２のガスを決定する。しかしながら −ｐｕの移動は、第２のガスの存在に左右されない他の要因１例えば電流の移動 に影響を与え電流に悪影響を与える追求しない他のガスの存在にも起因する。

１種以上のガスを測定する他の型式のセンサも提案されている。かかる装置は通 常ガラスｐＨ電極を含むそして該セン？は高温０等のような苛酷な操作条件に遭 遇する工業的な用途における使用に適さな℃）。

電気化学的センサで遭遇する極めて関係した間部は電流に影４１１ｔ−与える操 作パラメーターの変化のためにセンサを再校正する必要力；あることである。か かるパラメータ’−ｕ電気化学反応に関係しない他の現象に基づく温度および残 留電流を含む。例えば、残留電流は、二重層キャパシタンス充電電流およびセン サを介して増幅器に結合される過渡電流のように、測定される誘導室２化学反応 に関係しない現象によってもたらされる。これらの残留電流は本明細書では非誘 導“電流と記す。さらに、電気化学反応の電流測定に影響？与えるバックグラウ ンド電流はしばしば電解液に含まれる妨害物質によってもたらされる。センサに おいて補償されない限り、或いはセンサが再校正されない限り、かかる信号は出 力の測定に誤差を与える。

発明の開示 本発明は、流体中の１種以上の電気化学的に反応性の物質の電気化学的検出およ び連続的または一定の再校正の必要がなくバックグラウンド電流を補償する方法 および装置を提供する。本願明細書における用語「物質」は試験流体中の電気化 学的に反応性の物５！ｉを意味するが１本発明は以後上として試験流体中に溶解 した電気化学的に反応性のガスに関して記載する。ここに開示するセンサは製造 コストが安い、そしてガラス電極又は押合電極を使用しないから、センサは苛酷 な操作条件に遭遇する工業的用途に極めて適する。さらに本センサは極めて感度 がよく、生化学の用途１例えば血液中の酸素およびＣＯ。

の測定用に適する。

本発明の装置は電解液用リザーバを画定する本体からなる。検知電極および対極 はセンサ本体のリザーバに配置される。検知電極は本体の透過性壁部に隣接配置 される動作表面を有する。そして対極はリザーバに配置され電解液を介して検知 電極へ接続される。本発明により、センサはさらに検知電極に隣接してセンサ本 体内に配置される少なくとも１つの補償電極を含む。補償電極は、後述の目的の ために、検知電極の動作表面に関してリザーバの内側に、又は検知電極の動作表 面と同一面に配置できる動作表面を含む。しかしながら、いずれの場合において も。

補償電徊ｌｄｌ知電極に近接する。補償電極も電解液を介して対極へ接続される 。作用電極と対極間の電位および補償電極と対極間の別の、を位を加えるための 回路手段が設けられている。対極と検知電極間および対極と補償電極間の電流を 測定する手段が設けられている。被測定電流の増分成分を決定する比較手段が設 けられている。妨害物質に基づく補償電極と対極間の電流成分を検知電極と対極 間で測定され為全電流から差し引いて請求める物質のみに基づく電流成分に到達 できるように、検知電極と各補償電極は異なる電位にバイアスをかけられ６０本 願明明細書おける用語「動作表面」は電２化学反応が生じている電極の有効部分 を意味する。

本発明の方法により、検知電極はその動作表面においてめるガスの電気化学反応 をも、たらすための電位にバイアスをかけられる。そして補償電極は−般に検知 電極の電位よりも低い電位にバイアスをかけられて、補償電極の動作表面におい て妨害ガスの電気化学反応に基づく電流を発生し、かつ全ての非誘導電流を含む 。検知電極と対極間の電流はセルを流れる全電流である。そして全ての原因に基 づく検知電極の電位における電流の合計である。対極と補償電極間の電流はこの 全電流から引かれる。その差はめるガスの電気化学反応のみに基づく対極と検知 電極間の拡散電流であって、それはファラデーの法則に従ってめんとするガスの 分圧に正比例する。

セルにおける電流の測定にこの減法を応用することによって、電解液における条 件の変化に基づく電流の変化は出口の読みから自動的に引くことができるから、 セルの度々の再校正の必要がなくなる。しかしながら、さらに通常妨害ガスと考 えられている別のガスの電気化学的反応性を利用してその分圧を測定することが できる。−組の電極を利用し請求める物質の濃淡分極電位に対応する検知電極と 対極間の電位を変え、そして補償電極の電位全検知電極の電位以下であるが非誘 導の原因に基づく残留電流および／またはめるガスよシも低い妨害物質の濃淡分 極電位を含むに十分高い電位にセットさせる手段を備える。次に補償電極と対極 間の電流は検知電極と対極間の電流から引いてめんとするガスの電気化学反応に 基づく電流成分に到達する。次に、検知電極の電位は決定せんとする次のガスの 濃淡分極電位に高め、同様に補償電極の電位は、検知電極に先にバイアスをかけ た少なくともレベルに高めて先に測定したガスの拡散電流と残留電流に憂づ（他 の電流成分とを補償する。そし゛てそれらの決定を前述のように反復する。これ 金、電解液の分解電位以下の濃淡分極電位を有する全ての数のガスについて実施 する。しかしながら、同様にそのセンサは不発明に従って異なる電位にバイアス をかけかつ補償電極と検知電極の両方の作用をする傾数の電極を備える構成にす る。

本願明ａ書における用語「濃淡分極電位」は、電極表面へのミス化学的に反応性 の物質の拡散速度によって決定されるだけの電流が流れてそこで直ちに反応を受 ける電位を意味する。全くの残留電流又はバックグラウンドの電流よシ低いこの 電流は「拡散電流」と呼ぶ。

さらに本発明の別の特徴において、補償電極は。

有害な妨害物質が検知電極において反応する前に該妨害物質を排除する捕集体の 作用をする。これは。

本発明により補償電極全検知電極と異なる電位であるが妨害物質の濃淡分極電位 の範囲内におる電位でバイアスをかけることによって達成される。妨害物質の電 位が望ましい。このモードにおいては、補償電極の有効部分が検知電極に隣接し たセンナ・リザーバ内にセンサ内で検知電極から一定の間隔をもって配置される ことが望ましい。妨害物質はめるガスと同一の物質になシうることに注目すべき である。

例えば、１つの目的が電解液に溶解した酸素の作用を排除する場合、ｖ＠償電極 は検知電極に隣接する部分における溶解酸素を減少させるので、始動期間が実質 的に短くな９．センナは始動後退速にゼロになって、かかる溶解酸素に基づくセ ンサの操作中の電流の変化が直ちに補償される。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による電気化学センサの部分断面、側面図、第２図は第１図に示 した電気化学センナに使用する電極アセンブリの部分破断、拡大断面図。

第５図は第２図の線５−３についてのセンサの図面、第４図はめんとする物質に 基づく電流の増分成分を決定すべく検知電極および補償電極に異なる電位を与え 、そして検知電極の電流から補償電極の電流を差し引く回路の模式図、第５図は 酸素に対するポーラログラム略図、第６図は被測定用試験流体に溶解した５糧類 の物質のポーラログラム略図、そして第７図は検知電極と補償電極の両方の役目 をする複数の電極を用いた本発明のセンサの実施態様の回路略図。

発明を実施するための最良の形態 第１図には１円筒形本体１２を実質的に貫通する電解液リザーバを画定すると共 に一端で開口１６を画定する凹部１４’ｉ有する本体１２からなる１０で総称す る電気化学的センサを示す。第２の開口１８は本体１２の壁に設けられて、電解 液を導入するために使用されるねじ付きのプラグ２０によって閉鎖される。凹部 １１１は膜２２によって閉鎖されている、膜２２は開口１６に張られて、本体１ ２の端部と該端部とねじ係合するキャップ２６間に締め付けられるリテーナ２ヰ によって保持される。本体１２における開口１６を閉鎖するために透過性壁とし ての作用をする膜は、物質全透過するが電解液全透過しない材料から選ぶ。適当 な膜材料は技術的に周知であって、ポリエチレンやポリテトラフルオロエチレン を含む。キャンプ２６は膜２２と試験流体間の接触のための中心開口２Ｆｌｉ備 える。

本体１２は、さらに凹部１ヰ内に配置され−かつ膜２２に隣接して配置される動 作表面３ヰを有する検知電極３２を支える中心部材３０を含む。第１図に示した 実施態様において、中心開口３６ｂ、上面３６ｃと下面３６ｄ’ｉ有する円板３ ６ａの形である補償電極５６が検知電極５２の回シの同心配置される。そして補 償電極３１１．Ｉｊ中心部材３０へ適当な接着剤で接着させる如く支持部材５０ へ適当に付着される。上面５６ｃは、後述の捕集電極として作用するために検知 電極３２の動作表面３ヰに関してリザーバに近接しかつ該リザーバ内に配置され る補償電極の動作表面を画定する。電極の下面３６ｄは、残留電流および／また は妨害物質に基づく電流を最も正確に決定するために検知電極３２の動作表面３ １４と同一の面にあることが望ましい。対極ＩＩＯは検知電極５２の内部に配置 される。電極３２．５６およびｌＩＯの各々はそれぞれリード線１４６、ＵＳお よび５０によって端子１１１１へ接続される。端子ヰヰはセル全外部回路５８へ 接続させるために適当な電気結線５２，５ヰおよび５６を含む。

センサ１０を酸素のポーラログラフイーによる測定に使用するときには、検知電 極３こと補償電極３６は金や他の貴金属で作りかつ同一または異なる材料にする 。そして補償電極３６の有効表面、すなわち電解液および電極化学反応物質にさ らされる全表面積は検知を極３２の有効着面と同一またはそれ以上にする。同時 の実施態様における検知電極３２の有効面積はその動作表面５ヰと同等である。

本発明のセンサに利用する電解液は水酸化カリウムの水溶液（２％）のような普 通に用いられている電解液か、或いは温度に関して苛酷な条件に遭遇する場合に は、有機支持電解質のようなさらに複雑な電解液にすることができる。かかる有 機支持電解質は温度批仇性材料１例えば゛導電性を与えるために塩化カリウムの ような支持電解質を含有するアミノアルコール、モルホリン、等から選ぶ。その ような温度捻抗性電解賃は米国特許第４．２６　＆　５７０号に開示されており 、それ自体本発明の一部分を形成しない。その電解質は、そのｐＩ（を変える汚 染物質の作用を低減させるために緩衝剤で処理される。

第４図に示すように、第１図に示したセンサの回路５８の模式図は検知電極３２ 、補償電極３６および対極１１０が内部に配置されているセンサを含む。

検知電極５２は、対極ヰ０に関して線路６０、電源装置６２．６１１および線路 ６１からなる回路を介して一足の電位にバイアスをかけられる。検知電極５２と 対極４０間の回路はセンサ内の電解液を通して完成する。同様に、補償電極３６ は対極ヰ０に関して線路６６、電源装置６１４および線８６７を通して一定の電 位にバイアスをかけられる。増幅器６８ｒ／′ｉライン６０における抵抗器７０ の両側に線路７２と７４を介して接続される、そして対応する増幅器７６は同様 に線路６６における抵抗器７８の両側へ線路８０と８１によって接続される。増 幅器６ｇと７６の出力はそれぞれ線路８ヰと８６を介して演算増幅器８２へ向け られる。演算増幅器８２は、検知電極と対極ＵＯ間の全電流から補償電極３６と 対極１１０間の電流を引く働きをするーそしてその出力はセットされる濃淡分極 電位で検知電極３２において電気化学反応によって生成される拡散電流のみに基 づく電流の成分である。

素の決定について説明する。しかしながら、本発明の実施例およびそれに関係す る検討に従って、検知電極３２の濃淡分極電位はＮ０＝ＮＯ，およびＣｊ、のよ うな他の電気化学的に反応性の物質の決定に対して容易に変えることができる。

本体１２のリザーバは、酸素決定に適当に電解液。

望ましくは水酸化カリウムの２％水溶液を本体１２の第２の開口１ｇ、を介して 充てんされて、プラグ２０によってシールされる。検知電極５２は一７５０ｍＶ の電位、そして補償電極３６は約−２００ｍＶの電位にバイアスされる。図示の 実施例における補償電極３６は、非誘電残留電流を検出するために酸素の濃淡分 極電位から十分離れた電位にセットされる。

検知電極３２と補償電極３６に対する電位の選択は酸素のポーラログラムである 第５図に示す。図示のように、０〜約−２００ｍＶ　（Ｂ　）　（このＢ点にお いて曲線の平坦域（ｃ−Ｄ）へ電流が鋭く増加する）間は電流変化が比較的小さ い。曲線の点Ａと８間で生じる電流は残留電流またはバックグラウンド電流と呼 ぶ。点Ｂと点０間の曲線の部分は減極値域と呼び電位の比較的小さな変化に対し て電流が増大する、そして点Ｃと点り間の曲線の平坦域の部分は濃淡分極領域ま たは拡散限定平坦域と呼ぶ。電流が電極における物質に対する電気化学反応に正 比例し印加電圧に比較的左右されないところｑ拡、散電流であるのがこの点であ る。濃淡分極領域の電位範囲は濃淡分極電位と呼ぶ、そして検知電極３２はこの 領域の中で酸素に対しては通常−７’５０ｍＶ　である電位にバイアスされるこ とが望ましい。しかしながら、酸素に対する濃淡分極電位の範囲内においてさら に高い又は低い電位を選択できることは明白である。

試験流体は開口１６を介してセンサ１０の膜２２へ導入される。そして試験流体 中に存在する酸素は酸素透過性膜２２を逍過して検知電極３２の動作表面５１１ と接触し、そこで検出電極５２と対極１１０間の合成拡散電流で電気化学的に還 元される。よシ低い電位にバイアスされている補償電極、５６は酸素を電気化学 的に還元しないでバックグラウンド（又は残留）電流を伝える。また残留電流は 拡散電流の外に検知電極５２と対極１１０間の電流の成分である。

電流は検知電極３２から線路６０と７２を介して増幅器６８へ流れる。同様に、 残留電流は線路６６を介して増幅器７６へ流れる。増幅器６８の出力は、残留電 流および酸素の電解還元によって発生される電流の和でろって、線路８４を介し て演算増幅器８２へ伝えられる。増幅器７６の出力は残留電流のみに基づく電流 であって、線路８６によって演算増幅器８２へ伝えられる。演算増幅器８２は増 幅器６８の出力から増幅器７６の出力を減算する。そして演算増幅器８２の出口 信号は酸素の電気化学的還元に暴圧を決定する手段（図示せず）へ導かれる。

前述のように１例えば０７．　、　Ｎｏ、　＋　ｃｏ、およびＮＯのような他の ガスも試験流体に存在しうる。これらのガスは、検知電極３２がかかるガスに対 する濃淡分極電位に等しい又はそれ以上の電位にバイアスをかけられる場合には 電解還元することができる。ガスの電解還元は補償されない場合は間違った結果 をもたらす電流を発生する。

第６図には、ポーラログラムを示し、前記ガスの電流と電位の関係を示す。ガス の各々は次の如く標準水素電極（ＮＨＥ）と比較した固有の公称濃淡分極電位を 有する： ０１２−　＋９００　ｍＶ　ｖｓ　ＮＨＥＮｏ、　−ＯｍＶ　ｖｓ　ＮＨＥ Ｃｈ　７５０　ｍＶ　ｖｓ　ＮＨＥ ｃｏ、　−−６００ｍＶ　ｖｓ　ＮＨＥＮｏ　−−１１１００ｍＶ　ｖｓ　ＮＨ Ｅ従って、酸素の決定には、補償電極３６は残留電流およびＣ１２とＮｏ、の電 気化学的還元に基づく電流の成分を決めるためにＯｍＶ、　Ｎｏ＠の濃度電位に バイアスする必要がおる。これらの電流成分は、＠述の如く演算増幅器８２が酸 素の還元に基づく拡散電流を表すように対電極ＵＯと検知電極３２間の全電流か ら減算される。

以上の議論から、検知電極３２および補償電極３６の分極バイアスは試験流体に おける傾数の種にのガス？決定するために調節できるこ七がわかる。従って、例 えば第６図に示した例において、一連の決定は最初にＣＪ、の濃淡分極値にバイ アスされた検知電極３２およびバンクグラウンド又は残留電流電位にバイアスさ れた補償電極５６で行うことができる。

次に、Ｎｏ、の濃淡分極電位に等しい検知電極３２の電位および（１，の濃淡分 極電位に等しい濃淡分極電位に等しい補償電極３６の電位で第２の読みをする。

このフォーマットにおいて、検知電極３２の出力はＮｏ！−ＣＪ、の還元および 残留電流に基づく電流成分の合計であるが、−力補償電極５６の出力はＯＪ、の 還元および残留電流に基づく電流の和である。前述のように、検知電極３２の電 流出力から補償電極３６の電流出力を減算することによって、演算増幅器５２か らの出力はＮｏ、の還元に基づく拡散電流である。

このプロセスを決定する必要のあるガスに対して濃淡分極電位の全範囲に渡って 反復する。

検知電極３２および補償電極３６の電位は従来の方法、例えば従来の設計の可変 抵抗器によって容易に変えることができる。この場合に、センサ１０　ｄ単一の 検知電極５２と単一の補償電極３６を含むのみでよく、種々のガスは順次決定さ れる。しかしながら、第２図および第５図に示したように、センサは補償電極お よび検知電極として同時に役立つことができるいくつかの電極を含むことができ る。

第２図シよび第う図に示すように、支持部材３０は検知電極５２と補償電極３６ の両方の役目をする４つの電極を支えている０この実施例における各電極の動作 表面は本質的に膜２２に隣接して同一面にある第１図に示した濃淡補償電極３６ は、バルク電解液における電気化学的に反応性の妨害物質の電気化学反応をもた らす保護電極の必要がない場合には排除でさる。、膜２２は一連の被測定ガスに 対して透過性でなければならない。かかる膜の組成物は技術的に周知であって本 発明の一部分を形成しない。

第４図の回路５８はさらに別の電極用の増幅器を含むために改良される、そして 試験せんとする特定のガスの必要な濃淡分極電位においてバイアスをがけられる 電極の電流から低電位の電極からの電流全同時に減算する手段が設けられる。か かる回路を第７図に示シフ、センサ１０は対電極９６に関して線路９ｇｉ介して 順次高電位にバイアスとかけられる４つの検知および補償電極８０：９０．９２ ．９１＋および１列接続の電源装置１００−．１０２．１０キー１０６を含む。

各電極ｇｇ、９ｏ−９２および９４は第５図に示した回路で説明したようにそれ ぞれ増幅器１０８．１１０．１１２＝１１４．１１６へ接紙される。増幅器１１ １１と１１２の出力は演算増幅器１１８へ向けられ、そこで増幅器１１４の出力 （これは本質的に非誘導残留電流を表す）は増幅器１１２の出力から引かれる。

従って、演算増幅器の出力は、電極９２がバイアスをかけられる電位における拡 散電流を表す。同時に、対極と電極９２および９ヰの各に間の総電流を表す演算 増幅器１１８からの出力は演算増幅器１２０へ伝達され、そこで増幅器１１０の 出力から引かれて、電極９０からの拡散電流を示す出力が得られる。同様に１． 演算増幅器１２０からの出力は演算増幅器１２２へ伝達され、そこで増幅器１０ ８の出力から引かれて、最高の電位でバイアスをかけられる電極８８からの拡散 電流を示す出力が得られる。

多電極型センサの操作を説明する例として、電極Ｆ！Ｂ−９（１９２および９１ １にそれぞれ公称電位−１ヰＯＯｍＶ−−５００ｍＶ、　−６００ｍＶ−および −２００ｍＶ（７）バイアＸ’ｔかけて、ＮＯ（−１１ＪＯＯｍＶ）　、　Ｃｏ 、（−６００ｍｖ）およびＯ，（−５００ｍＶ）の同時決定および残留電流（２ ００ｍＶ）の補償をする。電極ｇｇ、ｃ＋ｏ、９２および９ヰに対する回路の出 力がそれぞれＡ、Ｂ。

ＣおよびＤと確認されると、電極９２からの出力はＣ＋Ｄに等しい、そしてＯ３ の拡散電流を表す信号は（Ｃ＋Ｄ）−Ｄに等しい。同様に、ＣＯｌに基づく拡散 電流は、電極９０（Ｂ＋Ｃｉ＋Ｄ）の回路の出力から電極９２（Ｃ＋Ｄ）の回路 からの出力を差し引くことによって決定される。同様に、電極８８におけるＮＯ の電気化学反応に基づく拡散電流を決定する。電極の出力を記録し必要なガスの 分圧を計算するために、従来の設計の回路（図示せず）が設けられる。

以上１図面を参照して種にの実施悪球および改良を説明したけれども、本発明の 意図および範囲を逸脱することなく構成の詳細並びに部品の組合せ及び配置にお いて多少の変化がありうることが理解されるＯ 国際調査報告 ｍｗＩＩａ＋ｍｍ＋＾ｐ畦ｕＩ−ｙｍ、ｐ（Ｔ／ＵＳ８１！１０２９３二

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．電解法用リザーバを画定する本体；透過性壁部に隣接する作用表面を有する 導電性検知電極； 前記本体内に配置された導電性対極； 前記作用電極に隣接して前記本体内に配置され、前記作用電極と異在る電位にバ イアスをかけられ、かつ試験せんとするガスにさらされる導電性補償電極； 前記作用電極と対極間に第１の電位そして前記補償電極と対極間に第２の電位を 加える回路手段；前記検知電極と対極間および前記補償電極と対極間の電流を測 定して、前記検知電極電流から補償電極電流を差し引く手段； からなることを特徴とする流体試料中の特定ガスを電気化学的に検出する装置。
2. ２．前記補償電極が、前記検知電極の動作表面に近接しかつ該動作表面と実質的 に同一の面に配置される動作表面を画定する請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．前記補償電極が、該補償電極の動作表面に関して前記リザーバに近接しかつ 該リザーバ内の配置された動作表面を画定する請求項第１項記載の装置。
4. ４．前記補償電極が前記検知電極に関して同軸に配置される請求項第２項記載の 装置。
5. ５．前記補償電極が求める物質の誘導電気化学反応に必要な電位以下の電位にバ イアスをかけられ、前記検知電極が前記検知電極にかいて求める物質の誘導電気 化学反応をもたらす電位にパイアスをかけられ、それによつて前記対極と検知電 極間および前記対極と補償電極間の電流差が被試験ガスの分圧に比較する請求項 第１項記載の装置。
6. ６．前記求める物質が酸素であり、前記検知電極および補償電極が酸素の誘導電 気化学反応をもたらす電位にバイアスをかけられ、前記検知電極の電位が前記補 償電極の電位より大きく、前記検知電極と前記対極間の電流を測定して流体試料 中の酸素の分圧を決定し、前記補償電極が前記検知電極の部分における前記電解 液中の溶解酸素の少なくとも一部を還元する請求の範囲第１項記載の装置。
7. ７．前記補償電極が前記検知電極の動作表面と少なくとも同じ大きさの有効面積 を有する請求の範囲第１項記載の装置。
8. ８．電解液、被試験ガスに対して透過性であり前記電解液に対して実質的に不透 過性である本体の壁部を含む本体； 前記透過性壁部に隣接する動作表面を有する導電性検知電極； 前記本体内に配置された導電性対電極；前記作用電極および透適性壁部に隣接し て前記本体内に配置され、各々が前記作用電極と異なる電位にバイアスをかけら れかつ前記被試験ガスにさらされる少なくとも１つの導電性補償電極；前記作用 電極と前記対極間に第１の電位、そして前記補償電極の各々と前記対極間に異な る電位を加える回路手段；および 前記検知電極と対極間および前記補償電極と対極間の電流を測定し、前記検知電 極と前記対極間の拡散電流を決定する手段； からなることを特徴とする流体試料中の少なくとも２つの異なるガスを電気化学 的に検知する装置。
9. ９．第１の電極に、対極に関して該対極と第１の電極間に少なくとも残留電流を もたらすレベルの第１の電位のバイアスをかける工程； 少なくとも第２の電極に、前記対極に関して前記第１の電位よりも大きい第２の 電位のバイアスをかける工程； 少なくとも前記第２の電極に流体流からの試料を接触させる工程； 前記第１の電極および第２の電極の信号出力を決定する工程；および 前記第２の電極の信号出力から前記第１の電極の信号出力を引くことによつて、 前記第２の電位において電気化学的に活性である前記第２の電極と接触している 物質の拡散電流を表す該第２の電極の信号出力成分を得る工程； からなることを特徴とする流体流中の電気化学的反応性物質の決定法。
10. １０．前記複数の第２の電極に順次より高い第１の電位および第２の電位のバイ アスをかけて、前記流体試料中の複数の異なる電気化学的反応物質を決定する請 求項第２項記載の方法。
11. １１．前記第１および第２の電極に順次低い方の第１の電位および第２の電位の バイアスをかけて、複数の異なる電気化学的反応性物質を決定する請求項第８項 記載の方法。
12. １２．前記第２の電位が決定せんとする電気化学的反応性物質の公称濃淡分極電 位に等しい請求項第８項記載の方法。
13. １３．前記第２の電位が酸素の濃淡分極電位と等しく、酸素が被決定の電気化学 的反応性物質であり、しかる後に前記第２の電極に順次二酸化炭素の公称濃淡分 極電位のバイアスをかけ、そして前記第１の電極に酸素の濃淡分極電位範囲内で かつ前記第２の電極の電位以下の電位のバイアスをかけることによつて二酸化炭 素を電気化学的に決定する請求項第１０項記載の方法。