JPH04213052A - 破損したpHセンサーの検出方法及び装置 - Google Patents
破損したpHセンサーの検出方法及び装置Info
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- JPH04213052A JPH04213052A JP3020388A JP2038891A JPH04213052A JP H04213052 A JPH04213052 A JP H04213052A JP 3020388 A JP3020388 A JP 3020388A JP 2038891 A JP2038891 A JP 2038891A JP H04213052 A JPH04213052 A JP H04213052A
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- 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
-
- G—PHYSICS
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- G01N27/416—Systems
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- G01N27/4165—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus for pH meters
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は概して電気化学センサー
に関し、より詳細には、電気化学センサー、特にpHセ
ンサーが破損したかどうかを検出する新規且つ有用な方
法及び装置に関する。
に関し、より詳細には、電気化学センサー、特にpHセ
ンサーが破損したかどうかを検出する新規且つ有用な方
法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】今日、
広範な種類の電気化学センサーが利用されている。これ
らは、一般に特殊な半電池を含み、該半電池は電解質(
液)に露出され且つ該電解質に電気的に通じている参照
電池に連絡して操作される。回路は、半電池と参照電池
との間の電位差を検出して電解質の電気化学特性の表示
を提供するのにもたらされる。
広範な種類の電気化学センサーが利用されている。これ
らは、一般に特殊な半電池を含み、該半電池は電解質(
液)に露出され且つ該電解質に電気的に通じている参照
電池に連絡して操作される。回路は、半電池と参照電池
との間の電位差を検出して電解質の電気化学特性の表示
を提供するのにもたらされる。
【0003】ガラスpH電極の破損の結果として電気的
出力は必ずしも変化しないので、かかる電極が破損した
ときを見分けるのはしばしば困難になる。破損したとき
、電極の出力電位は、電極本体における割れ目を通って
入る試料または参照溶液に依存する。破損したpH電極
がpHの変化に追従することができなくなることが破損
された電極を検出することができる唯一の方法であるこ
とがある。同じ問題は、ORP及び特定のイオン電極の
ような他の測定電極によっても生じることになる。
出力は必ずしも変化しないので、かかる電極が破損した
ときを見分けるのはしばしば困難になる。破損したとき
、電極の出力電位は、電極本体における割れ目を通って
入る試料または参照溶液に依存する。破損したpH電極
がpHの変化に追従することができなくなることが破損
された電極を検出することができる唯一の方法であるこ
とがある。同じ問題は、ORP及び特定のイオン電極の
ような他の測定電極によっても生じることになる。
【0004】
発明の要約
本発明は電解質に接触したときに電位差を生じる異なる
金属の特性を用いる。電位差はpHアナライザーにより
検出することができ、それをセンサーと一緒に用いてセ
ンサーが破損されたことを表示することができる。さら
に、より貴な二つの金属の塩を用いてバッテリーにおけ
るように一層安定した電圧及び持続性のある電流を提供
するのに用いることができる。更に破損した電極に侵入
する溶液は有効な電解質となるのに不十分な導電性であ
り、乾性の塩の供給源を電極組み立て体中にもたらして
必要な電解質の特性を提供することができる。この乾性
の塩は破損したセンサー壁を通る溶液からの湿分を用い
て電解室隔壁を活性化する。
金属の特性を用いる。電位差はpHアナライザーにより
検出することができ、それをセンサーと一緒に用いてセ
ンサーが破損されたことを表示することができる。さら
に、より貴な二つの金属の塩を用いてバッテリーにおけ
るように一層安定した電圧及び持続性のある電流を提供
するのに用いることができる。更に破損した電極に侵入
する溶液は有効な電解質となるのに不十分な導電性であ
り、乾性の塩の供給源を電極組み立て体中にもたらして
必要な電解質の特性を提供することができる。この乾性
の塩は破損したセンサー壁を通る溶液からの湿分を用い
て電解室隔壁を活性化する。
【0005】従って、本発明の目的は、電気化学センサ
ーが破損したこと、特にpHセンサーが破損したこと、
一般的には正常では乾性の閉じた容器である電気化学セ
ンサーの内部に湿分が侵入することを検出する方法及び
装置を提供することにある。
ーが破損したこと、特にpHセンサーが破損したこと、
一般的には正常では乾性の閉じた容器である電気化学セ
ンサーの内部に湿分が侵入することを検出する方法及び
装置を提供することにある。
【0006】本発明を特徴づける新規な種々の態様はこ
の開示の一部を形成する特許請求の範囲において示す。 本発明、本発明の操作の利点及び本発明の使用により達
成される特定の目的を一層良く理解するために、添付の
図面及び本発明の好ましい具体例を例示する記載が参照
される。
の開示の一部を形成する特許請求の範囲において示す。 本発明、本発明の操作の利点及び本発明の使用により達
成される特定の目的を一層良く理解するために、添付の
図面及び本発明の好ましい具体例を例示する記載が参照
される。
【0007】
詳細な説明
特に図面を参照して、図中に具体化した本発明は、pH
センサーまたは他の電気化学センサーが破損したこと、
特に湿分がセンサーの内部に侵入したことを検出する方
法及び装置に関する。
センサーまたは他の電気化学センサーが破損したこと、
特に湿分がセンサーの内部に侵入したことを検出する方
法及び装置に関する。
【0008】第1図、すなわち最も簡単な具体例におい
て、一片の亜鉛リボンまたは亜鉛線12が、ガラス電極
20のガラス球16内に位置する半電池10からの導体
14に電気的に接続されている。亜鉛電極の位置は導体
15に電気的に接続された銀線18に接近すべきであり
、導体15は同軸ケーブル26に接続され、それはまた
22で概略的に示した参照電池に接続されている。これ
は第2の電極対でありそして「液体連絡」として通常呼
ばれるオリフィスを介して試料溶液に接触するチャンバ
ー(図示しない)内に含まれる。亜鉛及び銀の取付けは
いくつかの電極において逆にすることができ、それでも
なおセンサーの本体24内の割れ目(破損)の有効なイ
ンジケーターになり得る。電池10は銀/塩化銀ででき
ている。
て、一片の亜鉛リボンまたは亜鉛線12が、ガラス電極
20のガラス球16内に位置する半電池10からの導体
14に電気的に接続されている。亜鉛電極の位置は導体
15に電気的に接続された銀線18に接近すべきであり
、導体15は同軸ケーブル26に接続され、それはまた
22で概略的に示した参照電池に接続されている。これ
は第2の電極対でありそして「液体連絡」として通常呼
ばれるオリフィスを介して試料溶液に接触するチャンバ
ー(図示しない)内に含まれる。亜鉛及び銀の取付けは
いくつかの電極において逆にすることができ、それでも
なおセンサーの本体24内の割れ目(破損)の有効なイ
ンジケーターになり得る。電池10は銀/塩化銀ででき
ている。
【0009】もし、センサー本体内の導体14あるいは
15のいずれかが亜鉛若しくは他の反応性の金属または
銀若しくは他の貴な金属で構成される場合には、金属電
極のひとつを他の電極に近づけて置く必要がなければ、
別の金属電極を加えることは不要となる。
15のいずれかが亜鉛若しくは他の反応性の金属または
銀若しくは他の貴な金属で構成される場合には、金属電
極のひとつを他の電極に近づけて置く必要がなければ、
別の金属電極を加えることは不要となる。
【0010】第2図は、参照電極との電気的につながっ
ている銀線上に塩化銀をコーティングすることを含む本
発明の具体例を示す。そのコーティングは一層予測性の
且つ安定な電圧をもたらす。同じ参照番号は第1図にお
けるのと同一または類似の部分を示すのに用いる。
ている銀線上に塩化銀をコーティングすることを含む本
発明の具体例を示す。そのコーティングは一層予測性の
且つ安定な電圧をもたらす。同じ参照番号は第1図にお
けるのと同一または類似の部分を示すのに用いる。
【0011】第3図は、塩を含浸した一片の紙を電極2
0の本体24内に加えて、電極本体内に侵入する湿分に
導電性をもたらすことを示す。また、電極本体内の追加
要素32は電気化学対を接続する別の方法を例示するの
に示される。追加要素32は普通、センサー本体内に入
れられる温度検知要素である。亜鉛電極12はこの例に
おいて温度センサー32のひとつのリード線34に接続
される。
0の本体24内に加えて、電極本体内に侵入する湿分に
導電性をもたらすことを示す。また、電極本体内の追加
要素32は電気化学対を接続する別の方法を例示するの
に示される。追加要素32は普通、センサー本体内に入
れられる温度検知要素である。亜鉛電極12はこの例に
おいて温度センサー32のひとつのリード線34に接続
される。
【0012】異なる反応性を有する任意の2つの導体を
用いて溶液がセンサーに侵入することを検出することが
できる。発生した電圧の大きさは導体材料を選択するこ
とにより決定される。
用いて溶液がセンサーに侵入することを検出することが
できる。発生した電圧の大きさは導体材料を選択するこ
とにより決定される。
【0013】また、本発明は乾性の雰囲気が望ましい任
意の閉じたチャンバー内に水が侵入することを検出する
のに適用できる。例えば、湖または海洋に入れて、その
面下で測定するための装置内で用いることができる。ま
た、本発明により、ボイラー水、蒸気または加圧された
プロセス流れの圧力に対して封止されたセンサーを有効
にすることができる。電気化学対の接続はセンサー回路
にまったく接続していない二つの追加の線にすることが
できる。これらの線は第5図中、40で示した電圧計の
ような追加装置に接続される。電圧計は単一の電気化学
対の電圧を検出するのに専用化されまたは多数の対に多
重化される。電圧計はまた種々の出力を有し電気化学対
の状態をデータ収集及び表示装置に知らせることができ
る。
意の閉じたチャンバー内に水が侵入することを検出する
のに適用できる。例えば、湖または海洋に入れて、その
面下で測定するための装置内で用いることができる。ま
た、本発明により、ボイラー水、蒸気または加圧された
プロセス流れの圧力に対して封止されたセンサーを有効
にすることができる。電気化学対の接続はセンサー回路
にまったく接続していない二つの追加の線にすることが
できる。これらの線は第5図中、40で示した電圧計の
ような追加装置に接続される。電圧計は単一の電気化学
対の電圧を検出するのに専用化されまたは多数の対に多
重化される。電圧計はまた種々の出力を有し電気化学対
の状態をデータ収集及び表示装置に知らせることができ
る。
【0014】本発明を例示する別の方法は、現時点で工
業界に提供されており且つ本発明を用いることが要求さ
れているようなガラス電極を用いてpHセンサーの等価
回路を使用することを通じて行われる。第4図は典型的
なpHセンサーの概略的な等価回路図である。第5図は
第4図のpHセンサーと本発明の破損したセンサーを検
出することを示す。
業界に提供されており且つ本発明を用いることが要求さ
れているようなガラス電極を用いてpHセンサーの等価
回路を使用することを通じて行われる。第4図は典型的
なpHセンサーの概略的な等価回路図である。第5図は
第4図のpHセンサーと本発明の破損したセンサーを検
出することを示す。
【0015】第5図において、亜鉛電極12が乾燥した
ままである限り、銀/塩化銀電極28の形態である一層
活性な金属とセンサーの他の金属との間に開路が存在す
る。湿分はこの複合金属構造の「バッテリー」を活性化
して、第4及び5図中の接続線10、22により示され
るセンサーの電圧を上回る。
ままである限り、銀/塩化銀電極28の形態である一層
活性な金属とセンサーの他の金属との間に開路が存在す
る。湿分はこの複合金属構造の「バッテリー」を活性化
して、第4及び5図中の接続線10、22により示され
るセンサーの電圧を上回る。
【0016】ガラス電極の容器内に部品を加えて温度検
知に備えることが可能である。これは、通常分析器によ
って必要な情報を提供するのに用いられ、センサーの応
答及び/または分析される溶液のpHに対する温度の影
響に関して表示器及び出力信号を修正する。本発明のい
くつかの適用において、亜鉛電極または銀/塩化銀電極
のいずれかを温度センサーに接続して温度センサーと参
照電極との間に相当の電気的バイアスをもたらすのが望
ましい。分析器内の回路は電気的に活性な電極がいかに
して接続されるかを命令する。第6図は参照電極22に
接続する銀/塩化銀電極28及び温度センサー32の一
方の側に接続された亜鉛電極12の接続方法を示す。有
効である要素(電極)の他の配置は当業者により容易に
決定されることができる。
知に備えることが可能である。これは、通常分析器によ
って必要な情報を提供するのに用いられ、センサーの応
答及び/または分析される溶液のpHに対する温度の影
響に関して表示器及び出力信号を修正する。本発明のい
くつかの適用において、亜鉛電極または銀/塩化銀電極
のいずれかを温度センサーに接続して温度センサーと参
照電極との間に相当の電気的バイアスをもたらすのが望
ましい。分析器内の回路は電気的に活性な電極がいかに
して接続されるかを命令する。第6図は参照電極22に
接続する銀/塩化銀電極28及び温度センサー32の一
方の側に接続された亜鉛電極12の接続方法を示す。有
効である要素(電極)の他の配置は当業者により容易に
決定されることができる。
【0017】第6図に示すように、亜鉛電極12の周囲
の乾性領域が湿性になるとき、直流電圧が温度センサー
と参照電極間に発生し、該電圧を検出してセンサー本体
が破損して湿分がセンサー内に侵入したことのを示すこ
とができる。
の乾性領域が湿性になるとき、直流電圧が温度センサー
と参照電極間に発生し、該電圧を検出してセンサー本体
が破損して湿分がセンサー内に侵入したことのを示すこ
とができる。
【0018】本発明の特定の具体例を示し且つ詳細に記
載して本発明の原理の適用を例示してきたが、本発明は
かかる原理を離れないで別途具体化し得ることを理解す
べきである。
載して本発明の原理の適用を例示してきたが、本発明は
かかる原理を離れないで別途具体化し得ることを理解す
べきである。
【図1】本発明の第1の具体例を示す概略図である。
【図2】本発明の第2の具体例を示す概略図である。
【図3】本発明の第3の具体例を示す概略図である。
【図4】典型的なpHセンサーの概略的な等価回路図で
ある。
ある。
【図5】本発明に従うセンサーの概略的な等価回路図で
ある。
ある。
【図6】本発明の他の具体例の概略的な等価回路図であ
る。
る。
10 半電池
12 亜鉛
14 導体
15 導体
16 ガラス球
18 銀線
20 ガラス電極
22 参照電池
26 同軸ケーブル
Claims (20)
- 【請求項1】容器内に互いに離れて置かれ、異なる電位
及び反応性を有する金属電極でできている第1及び第2
電極と、該容器中への水分の侵入を示して容器の破損を
示す、第1及び第2電極間の電圧を検出するための第1
及び第2電極に接続された電圧測定手段と、を含む正常
には乾性の容器への電解質の侵入を検出する湿分センサ
ー。 - 【請求項2】湿分が容器に侵入したときに電解質を生じ
るための乾性の塩を容器内に含む請求項1のセンサー。 - 【請求項3】容器がセンサー感知電極及びセンサー参照
電極を有する電気化学センサーの半電池を含み、第1及
び第2の電極の一方がセンサー感知電極またはそのリー
ド線に接続され、第1及び第2の電極の他方がセンサー
参照電極またはそのリード線に接続されている請求項1
の湿分センサー。 - 【請求項4】第1及び第2の電極がそれぞれ感知電極及
び参照電極のリード線から構成される請求項3の湿分セ
ンサー。 - 【請求項5】容器が感知電極及び参照電極を有する電気
化学センサーの半電池を含み、第1及び第2の電極の一
方がセンサー中の別の構成要素に接続され、他方の電極
が参照電極若しくはそのリード線の一つまたは感知電極
若しくはそのリード線に接続されている請求項1の湿分
センサー。 - 【請求項6】第1電極が亜鉛でできている請求項3の湿
分センサー。 - 【請求項7】第1電極が感知電極のリード線に電気的に
接続されている請求項6の湿分センサー。 - 【請求項8】容器中に温度センサーそしてさらに温度セ
ンサーに接続するリード線手段を含み、第1電極が該リ
ード線手段に電気的に接続されている請求項6の湿分セ
ンサー。 - 【請求項9】温度センサーが容器中で塩を含浸した層を
含む請求項8の湿分センサー。 - 【請求項10】第2電極が銀でできている請求項6の湿
分センサー。 - 【請求項11】容器内に乾性の塩を提供するために容器
の内側面上に塩を含浸した紙層を含む請求項2の湿分セ
ンサー。 - 【請求項12】電圧測定手段が第1及び第2電極間に電
気的に接続された電圧計により構成される請求項1の湿
分センサー。 - 【請求項13】第1電極が亜鉛を含み、第2電極が銀を
含む請求項12の湿分センサー。 - 【請求項14】半電池に接続された第1のリード線と第
の1リード線の少なくとも一部の周囲に伸びる同軸リー
ド線を含み、第1電極が亜鉛電極であり且つ第1のリー
ド線に電気的に接続され、第2電極が銀電極であり且つ
同軸リード線に接続されている請求項3の湿分センサー
。 - 【請求項15】電気化学センサーがpHセンサーから構
成される請求項3の湿分センサー。 - 【請求項16】容器内の半電池と、半電池との電気化学
的相互作用をする参照電極と、半電池及び参照電極に接
続するリード線手段とを有する電気化学センサーの容器
内の破損を検出する方法であって、異なる電位及び反応
性を有する二つの金属からできている第1及び第2の電
極を容器内に隔離して置くこと、第1及び第2の電極間
の電位差を測定して湿分の容器内への侵入を表示するこ
とを含む上記方法。 - 【請求項17】湿分が容器内に入ったときに電解質を生
じて第1及び第2の電極間に電圧を生じさせるための塩
を容器に加えることを含む請求項16の方法。 - 【請求項18】第1の電極を半電池に接続されたリード
線手段の一部に接続し、そして第2の電極を参照電極に
接続されたリード線手段の一部に接続することを含む請
求項16の方法。 - 【請求項19】容器内に温度センサーを含み、第1の電
極を温度センサーに、第2の電極を参照電極に接続され
たリード線手段に接続することを含む請求項16の方法
。 - 【請求項20】第1の電極を亜鉛で形成し、第2の電極
を銀で形成する請求項16の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47829190A | 1990-02-09 | 1990-02-09 | |
NL478291 | 1990-02-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04213052A true JPH04213052A (ja) | 1992-08-04 |
JPH0713615B2 JPH0713615B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=23899315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3020388A Expired - Lifetime JPH0713615B2 (ja) | 1990-02-09 | 1991-01-22 | 破損したpHセンサーの検出方法及び装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0441659A1 (ja) |
JP (1) | JPH0713615B2 (ja) |
KR (1) | KR910015852A (ja) |
CN (1) | CN1053956A (ja) |
AU (1) | AU629037B2 (ja) |
CA (1) | CA2026446A1 (ja) |
NO (1) | NO903807L (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008170433A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-24 | Mettler-Toledo Ag | 電気化学半電池を監視する方法 |
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