JPS61173147A - 化学センサ−を目盛定めする方法および装置 - 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】 本発明は、特許請求の範囲の第１項および／または第１
０項に記載される種の化学センサーを目盛定めする（ｃ
ａｌｉｂｒａｔｅ）方法および装置から出発する。化学
センサーは以前から多くの設計および広範な種類の用途
について知られている。例えば、電極の形のセンサーは
電位差測定技術において、例えば、ｐＨ値の測定または
レドックスの測定のために使用されてきている。電位差
測定手段によるｐ　Ｈ値の決定に用いられている測定器
具は、この場合、通常ガラス電極、参照電極およびトラ
ンスデユーサ−および／またはトランスミソターから成
る。ガラス電極および参照電極は測定すべき物質（ａｇ
ｅｎｔ）と接触させられる、すなわち、溶液中に浸漬さ
れ、これにより電位がガラス電極のエミッター電極に生
成し、これは参照電極により供給される一定の参照電位
に関して、試験溶液の所望値についての測度を提供する
。例えばｐＨ測定のためのガラス電極の構造は、通常ガ
ラスのシャンクからなり、このシャンクはその上に配置
されたガラス膜を有し、そして緩衝溶液が充填されてお
り、その中にエミッター電極が浸漬される。また、ガラ
ス電極／参照電極の組み合わせは電極測定チェイン（ｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｃｈａｉｎ）
　として知られており、そしてまた両方の電極が結合さ
れて単一構造体を形成するとき、いわゆる単一ロンド測
定チェインとして設計される。

エミッター電極により供給される電圧値の変動は大きい
限界の範囲内でいわゆるネルンストの関係に従うので、
第１図に示す曲線群により例示されるように、エミッタ
ー電極の電位と溶液のｐＨ値との間の直線関係が、例え
ば、溶液のｐＨ値および温度の関数として得られる。次
いで、化学センサーのエミッター電極はケーブルにより
、必要に応じてプリアンプを介して、目盛定め可能なト
ランスミツターまたはトランスデユーサ−に通常接続さ
れ、そしてまたトランスミツターまたはトランスデユー
サ−はそれぞれの測定値のための表示手段を含むことが
できる。

化学センサーは常に目盛定めされることが必要であり、
このことはきわめて一般的に、化学センサーおよびトラ
ンスミツターがケーブルで接続されるときおよびしばし
ばセンサーの位置が攻撃的液体のためにトランスミソタ
ーの位置から離れているとき、化学センサーは次のよう
にして目盛定めされることを意味する。すなわち、化学
センサーは少なくとも１種類、好ましくは２種類の既知
の化学組成の連続する液体の中に導入されるかあるいは
、一般的に言えば、化学センサーはそれぞれの目盛定め
物質と接触させられ、その後トランスミツターにおいて
対応する目盛定めが実施される。問題のシステムは直線
的なものであると仮定することができるので、化学セン
サーの挙動は少なくとも１つの目盛定め点を決定するこ
とにより満足に決定することができる。しかしながら、
通常、２点の目盛定めを実施し、こうしてセンサーの電
気出力信号、すなわち、例えば特定のイオンについての
溶液の濃度、の間の所望の関係をゼロ点の目盛定めおよ
び、必要に応じて、センサーの勾配（ｓｔｅｅｐｎｅｓ
ｓ）を決定する目盛定めにより確立することができる。

これは次のようにして達成できる。すなわち、化学セン
サーを例えば最初にゼロ点の目盛定めのため試験溶液の
中に浸漬し、その後ゼロ点の調節を（通常）離れたトラ
ンスミツターにおいて実施する。その後、化学センサー
を勾配を調節するための第２の試験または目盛定め溶液
の中に浸漬し、そして勾配の値をトランスミツターにお
いて調節する。これらの測定は新しい化学センサーにつ
いておよびまた、好ましくは周期的に（保守の）間隔で
、他の化学センサーについて実施しなくてはならないの
で、これに関してそれを攻撃的または腐食的物質から完
全に遮断しそしてゼロ点および勾配の調節手段を、例え
ば、フィルムで保護されたキーボードまたは磁気的作動
システムを介して、作動させることによって、トランス
ミソターの位置に存在する時に非常に問題となる条件に
対抗することは、１つの知られている手段である。この
ようにして、設定の操作は直接的な接触の不存在下にお
よび、必要に応じて、爆発防止的方法においてさえ、実
施できる。

いかなる型または構造の化学センサーの目盛定めも常に
きわめて労力およびコストを必要とするので、本発明の
目的は、半自動的にあるいは好ましくは完全に自動的に
実施することができかつ操作のエラーを排除すると同時
に、目盛定めのコストおよび仕事をかなり軽減させるこ
ともできる目盛定めの方法を示すことである。

本発明による方法および／または装置は、特許請求の範
囲第１項および／または第１θ項に記載される面を特徴
とすることによりこの目的を達成し、そしていかなる化
学センサーをも、単に目盛定め物質と接触させることに
より、例えば、電極を目盛定め溶液中に浸漬することに
より、化学センサーと関連する、好ましくはその中に組
込まれた、感知システム（補助センサー、レシーバー手
段）が目盛定め溶液の識別（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉ
ｏｎ）に対応する信号を受取るという事実のために、問
題なく目盛定めすることができるという利点を提供する
。後に測定するが最初に目盛定めしなくてはならない化
学センサーのこれらの（組込まれた）補助センサーが、
問題の溶液が特定の性質をもつ目盛定め溶液であること
を示す種類の最初の任意の信号を受取るとすぐに、例え
ば、ゼロ点および／または勾配の調節のための、必要な
目盛定めプロセスは補助感知システムにより解放され、
次いで、好ましくは、完全に自動的に実施されるであろ
う。

補助感知システムにより受取られかつ目盛定め溶液の識
別的な特性に対応する信号は、容器を包含する目盛定め
物質の（追加の）性質の任意の組み合わせを示すことが
でき、そして目盛定め物質は既知の組成の液体またはガ
スなどであることができる。本発明は、また、ガス分析
の目的に役立つセンサーを用いるガス分析などにおける
用途においてとくに適する。これらのすべての場合にお
いて、既知の組成の標準溶液、目盛定め溶液または対応
するガスを準備し、これらは目盛定め役目をしかつ識別
信号を供給することができ、あるいは前記信号として使
用できる、いくつかの追加性質によって特徴づけられ、
前記信号は第１に、溶液が目盛定め溶液であることおよ
び、第２に、特定の型の目盛定め溶液（ゼロ点の目盛定
め、勾配の目盛定め）であることを示す。

こうして、目盛定めすべき化学センサーは、関連する要
素（以後、補助センサーと記載する）の助けをかりて、
それが目盛定め物質と接触するようになったこと、例え
ば、対応する目盛定め溶液中に浸漬されたことを認識し
、そして同時に必要な目盛定めを開始することができる
。これは、例えば、２つの異る方法で実施することがで
きる。

第１に、化学センサーは、例えば、直接関連する、好ま
しくは組込まれた電子システム（目盛定めチップ）とと
もに構造単位を形成し、この場合、電子システムは目盛
定め溶液の識別信号を取り上げそして、いったん応答さ
れると、化学センサーの出力信号が対応して変更または
補正されて所望の目盛定めを実施することを同時に保証
する適当なレシーバー手段からなる。

他方において、化学センサーが目盛定め溶液の中に浸漬
されたとき化学センサーにより発生され、放射される電
磁波の形で伝送されることができかｊつまた前もって決
定されたパルス形または特定のコード化された識別信号
を含むことができる追加の信号を、トランスミツター区
域に目盛定めを実施しかつどの型の目盛定めを実施すべ
きかの指示を与えるために使用することができる。トラ
ンスミツターにおける適当なレシーバー手段または調節
手段は、次いで問題なく、所定位置に配置され、任意の
時間に化学センサーから受取られる電気信号を評価し、
そして対応する表示および増幅手段または他の適当な調
節手段を目盛定めして、全体の測定設備を目盛定めさせ
る。

以後、本発明を目盛定め溶液および化学センサーとして
対応する電極を参照して説明する場合、これは反復を回
避しかつ簡潔さを改善することのみを目的とし、そして
本発明を電位差測定の技術における応用にいかなる方法
においても限定しない。

本発明によると、システムを同一方法で、好ましくは完
全に自動的に、曲線の１つより多い点に対して、例えば
ゼロ点および勾配に対して目盛定めすることができると
いう、他の利点が得られる。

この目的に、化学センサーにいくつかの補助センサーを
割り当てることのみが必要であり、この場合においてこ
れらの補助センサーは特定の目盛定め溶液の識別信号に
選択的に応答しなくてはならず、こうしてそれらは化学
センサーが目盛定めの物質または液体と連続的に接触す
るかあるいはその中に浸漬されるとき個々に応答するで
あろう。

あるいは、目盛定め物質の第１の識別信号を受取った後
、切換えられて次の目盛定め工程（ゼロ点の目盛定めが
実施された後、勾配の目盛定め）を解施することができ
る１つの補助センサーを設けることも可能である。それ
ゆえ、定められた順序がなされること、すなわち、化学
センサーは常に最初にゼロ点目盛定め溶液中に浸漬され
、次いで勾配目盛定め溶液中に浸漬されること、が必要
とされるだけである。

本発明による目盛定め法は、以後において、電位差測定
技術に関連して、好ましくは、測定すべき溶液のガラス
電極電位とｐ　Ｈ値との間の相互関係について第１図に
示される測度依存曲線の群に類似する型の曲線の形に関
して説明されるが、発明はこの用途に限定されないこと
をさらに理解すべきである。

化学センサーを単一の工程（ゼロ目盛定め）において目
盛定めできるという利点は、ある環境下において、追加
の勾配の目盛定めを必要としない（直線の系において、
そうでないと追加の目盛定め点を必要とすることがある
）場合、例えば、曲線の全体の形状がそれほど広がらな
い（第１図において温度の関数として）場合あるいは曲
線の最小の広がりが非臨界的にとどま学る測定範囲内に
１つの安全性が残る場合、のすべての場合において達成
される。

２つの目盛定め工程、すなわち、ゼロ点および勾配の目
盛定めが必要と認められる場合、化学センサーは、本発
明により提供される新規な目盛定めに従い、第１のゼロ
点の目盛定め溶液（ゼロ点の目盛定め物質、また気体の
物質）を有する第１容器（第１ゾーン）の中に導入しお
よび／またはこのような物質と接触させて、ゼロ点の目
盛定め信号に対して選択的に応答する補助感知システム
、補助センサーまたは特別のレシーバ−にゼロ点の目盛
定め溶液の識別信号を取り上げるようにさせる。これに
より、例えば化学センサーと関連する電子回路の区域、
例えば目盛定めすべきガラス電極に直接組込まれたこの
ような区域（目盛定めチップ）における反応を開始させ
、これによってこのシステムは自動的に出力信号のゼロ
に調節される。このような目盛定めの目的のゼロ点の調
節はそれぞれの電子手段により多くの異る方法で実施す
ることができ、例えばアナログの基準で、好ましくはデ
ィジタルの基準でゼロ点の参照値と比較することにより
実施することができる。次いで、目盛定めチップは化学
センサーの出力信号またはその出力信号のコード（例え
ば、伝送周波数）を変えることができ、このようにして
この点、すなわち、化学センサーがゼロ点溶液（例えば
、電位差測定的ｐＨの測定のためｐＨ値７）に浸漬され
る瞬間に化学センサーが発生する信号をゼロ点の値を表
わすために定められた出力信号に変換することができる
。この出力信号は、例えば、所定の周波数（ＩｏｏｏＨ
Ｘ）または特定の並列２進語（０００００）、特定のコ
ードまたは単にアナログ出力電圧のゼロであることがで
きる。

次に、同一の化学センサーを特定の勾配値を調節するた
めに第２溶液の中に導入する。必要に応じて、この工程
は完全に自動的に実施することもできる。次いで、レシ
ーバー手段のための化学センサーの対応する補助センサ
ーは、勾配目盛定め溶液の識別信号を選択的に取り上げ
そして、必要に応じて、勾配の目盛定めを実施させる。

これは化学センサーの全体の目盛定めを完結する。しか
しなから、例えば、それぞれのセンサーの出力信号の曲
線の形状が非直線的である場合、この形状に依存して追
加の値を目盛定めすることも可能である。

一般に、目盛定めプロセスのための化学セーンサ−のレ
シーバー手段により取り上げるべき目盛定め溶液の識別
は、いかなる所望の種類であることもできそして、例え
ば、化学的識別、温度の識別、機械的または電気的識別
から成ることができ、後者の場合において、電気識別信
号は誘導的、容量的に電波または磁気的にコード化され
た信号などにより発生させることができる。最後に、目
盛定め溶液のそれぞれの識別信号は目盛定め溶液の区域
において任意の所望手段により発生させおよび／または
前もって決定することができ、このような手段は目盛定
めすべき化学センサーおよび／またはその関連する補助
感知システムまたはその電子目盛定めシステム（目盛定
めチップ）にメツセージを供給するために適し、このメ
ツセージは化学センサーが目盛定めプロセスのために現
在特定の試験溶液（例えば、ゼロ点溶液または（引き続
いて）勾配目盛定め溶液）の中に浸漬されていること、
および対応する目盛定めプロセスを現在実施すべきであ
ることを示す。目盛定めプロセスは次いで完全に自動化
される。この目的に、取り上げられた識別信号に応答し
て、化学センサーの出力信号を既知の目盛定め点（例え
ばゼロ点の値）または既知の温度における勾配と比較し
、そして前記信号を適当な制御素子を経て（例えば、電
位差計、増幅器などの特定の測定回路を調節することに
より）調節し、最終的にトランスミツターまたはトラン
スデユーサ−の出力に現われる表示されまたは伝送され
た信号を試験または目盛定め溶液の値と一致するように
させるために、ある種の制御装置を必要とする。

前述のように、この目盛定めは化学センサー自体の区域
において好ましくは直接実施され、この区域はこの目的
に適当な電子システム、例えば、対応してプログラミン
グされた目盛定めチップを備えることができる。しかし
ながら、目盛定め溶液の識別信号を取り上げ、対応する
目盛定め信号をトランスミツターに送り、こうして目盛
定めが後者の区域で引続いて実施されるようにするため
に、補助感知システムを設けることも可能である。

最初に述べた場合において、化学センサーおよびその電
子目盛定めシステムは一緒になって目盛定め可能な装置
（ｃａｌｉｂｒａｔａｂｌｅ　ｕｎｉｔ）を形成し、こ
の装置は単にそれを対応する試験または目盛定め溶液中
に浸漬することにより、問題なくかつきわめて高い精度
で、目盛定めすることができ、この場合において、引続
く目盛定工程は、対応する溶液を用いることにより、余
分の経費をそれほど必要としないでいかなる時にも可能
である。

下位概念の特許請求の範囲に記載される面は、本発明の
有利な展開および改良を可能とする。試験容器上の特定
のトランスミッター手段を、それぞれ標準化された試験
溶液、およびセンサーと目盛定めエレクトロニクスとか
らなる目盛定め可能な装置上の対応するレシーバー手段
に割り当てると、特に有利な配置が得られる；このこと
は次のことを意味する。すわなち、化学センサーが、例
えばゼロ点溶液を含有する目盛定め容器の中に導入され
ると、ゼロ点の目盛定めは自動的に実施される。なぜな
ら、化学センサーをその容器に導入することにより、化
学センサーが接触する溶液がゼロ点溶液であるという情
報を、電子目盛定めシステムは適当な機械的、電気的、
化学的または光学的方法で得ているからである。必要に
応じて、次いでこのシステムを同一方法で曲線の他の点
に対して、直線系において曲線の勾配に対して、すなわ
ち、いかなる場合においてもゼロ点から離れた測定点に
対して目盛定めすることができ、こうして完全に目盛定
めされた化学センサーは単にそれを２種類の異る溶液と
接触させることにより得られる。

本発明のある種の実施態様を図面を参照しながら詳述す
る。

本発明の基本的概念は、特定の目盛定め物質の識別に対
応する信号を取り上げかつそれらを所望の目盛定めプロ
セスの中に移すことができる手段を、目盛定めすべき化
学センサーの区域の中に設けるということにある。した
がって、本発明の基本的概念は、また、それぞれの目盛
定め溶液の区域においてかつそれと関連してトランスミ
ツターとして一般に作用することが任意の方法で可能で
ある設計、形状、構造または材料の手段を含む。

トランスミッター手段は、この特定の目盛定め溶液を示
す信号を化学センサーの区域におけるレシーバー手段へ
伝送するように設計されており、このレシーバー手段に
より信号は取り上げられかつ対応する目盛定めの命令に
翻訳される。

以下の説明は、特定的に、電位差測定技術における化学
センサーの目盛定めに関する；シカしながら、以後に示
唆する特定の解決は本発明を限定、　するように理解す
べきでなく、本発明を明らかにすることを単一に意図し
ていることにも一度注意されたい。

例えば、目盛定めすべき化学センサーおよび、その電極
構造の中に直接組み込むこともできる、関連する電子目
盛定めシステムは、結合して目盛定め可能な装置を形成
することができ、例えば、ガラス電極の共通の管状ロッ
ドの中に収容することができる。この装置はさらにその
中に含有されるかあるいはそれと関連するレシーバー手
段により補助される。このレシーバー手段は、また、手
動操作することができるが、好ましくは、このように形
成された化学センサー（目盛定め可能な装置）が対応す
る目盛定め溶液または物質にさらされるとき、それぞれ
の目盛定めまたは試験溶液の区域に配置されたトランス
ミッター手段により、自動的に活性化されることができ
る。

次に電子目盛定めシステムは、好ましくは集積チップ（
ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｈｉｐ）として、例えばマイ
クロプロセッサ−などとして設計され、そしてレシーバ
ー手段が活性化されたとき、例えば化学センサーの電極
が発生した電圧と試験溶液の関連するｐＨ値との間の相
互関係を確立することにより、意図する目盛定めプロセ
スを実施できる手段からなる。

このような目盛定め工程の実施は、電子回路、例えば、
マイクロプロセンサー、小型コンピューターなどの能力
の範囲内である。ディジタルシステムにおいて、目盛定
め手順は、例えば、次のように実施できる： 関連する化学センサーが現在ゼロ点の目盛定めのための
標準として使用すべき試験または目盛定め溶液中に浸漬
されていることを示しかつ電子目盛定めシステムのレシ
ーバー端末へ供給される情報は、電子システムが２つの
値の間の関係を確立できるようにさせる。２つの値の一
方は、電子システムが利用できる、センサーおよび／ま
たはその電極の出力値であり、そして他方は電子システ
ム内に記憶されかつ、デジタルシステムにおいて、例え
ば、すべてのデジットがＯであるマルチ・ディジット語
で表わすことができる。もちろん、問題の値は所望の数
のコードまたは数の値で表わすことができる；すべての
ディジットが０である２進語は明瞭性を改善することの
みを目的として選択された。記憶されたゼロ黒値は電子
システムによりシフト・レジスターの中へ移すことがで
き、次いでセンサー電極の同様なディジタル化出力信号
と比較することができる。この比較により得られる差は
電子システムに記憶され、次いで、それへ供給される、
例えばアナログの、測定値から感じられ、こうして電子
システムの出力に現われる信号はその後補正されたゼロ
点である。

前記信号は任意の所望の形、例えばアナログ電圧、周波
数、並列または連続の走査された２進語などとして提供
されかつ評価されることができる。

次いで、勾配の目盛定めは、必要に応じて、同一方法で
実施される。化学センサーのほとんどは直線系であり、
これらについて、これは十分であろう。例えば、曲線が
広く広がらないとき（第１図参照、温度の関数として）
あるいは起こりうる（小さい）広がりがなお非臨界的で
ある範囲内で測定値が安定にとどまるとき、勾配の目盛
定めは不必要であろう。

勾配の目盛定めのために、ゼロと異る前もって決定した
値を選択し、例えば試験溶液についてｐＨ１０を選択し
、そして対応してコード化されたメツセージはさらに後
述する方法で電子システムへ伝送され、この電子システ
ムは決定された記憶信号値（アナログ、ディジタル、コ
ード化された値など）をここでセンサーの電子システム
が供給する信号と比較し、差を形成した後、曲線をそれ
に応じて補正する一後者の場合において、便利には、誘
導される勾配の補正値にセンサーの電極が供給するそれ
ぞれの電圧値を掛けることによって補正は実施される。

好ましくは、化学センサー１０　（これは第１図に線図
で示されている）は、それゆえ、電子部分１１を含む。

電子部分１１は、好ましくは化学センサ′−１０のケー
ス（例えば、ガラス管）の中に組込むことができ、そし
てもちろん化学センサーおよび電子目盛定めシステムか
らなる目盛定め可能な装置が得られるように、任意の所
望の位置に配置されることができる。図面において、こ
の装置は全体的に数字１２で表示されている。第２図に
示す実施態様はｐＨ測定用のガラス電極（通常−電極１
５からなる。エミッター電極は通常Ａｇ／ＡｇＣ１から
成り、ガラス電極内の緩衝液１６の中に浸漬されている
。全体の目盛定め可能な装置は、次に対応する目盛定め
溶液１８を含有する容器１７の中に沈められる。

現在までこのような化学センサーの手動目盛定、めは化
学センサーを目盛定めまたは試験液体中へ浸漬しくこれ
はもちろん本発明においても必要な工程である）その後
目盛り上に示される視的信号（可視化）に注目し、そし
て目盛定め溶液ＯｐＨ値を知り、指針などが示された目
盛定め溶液のｐＨ値を表わすまで、調節要素を調節する
ことにより実施されたが、今回本発明によれば、化学セ
ンサーおよび電子目盛定めシステムからなる装置、すな
わち、例えばガラス管などに出力信号の絶対値を直接供
給することが可能である。

本発明の本質的な面に従うと、目盛定めすべき化学セン
サーは少なくとも１つ（またはいくつかの目盛定めを実
施するとき、複数）の補助感知システムからなり、この
補助感知システムは、それぞれの標準化された試験物質
と接触するかあるいはその中に浸漬されたとき、目盛定
め溶液を識別信号を取り上げかつ目盛定めプロセスを開
始するような方法で、化学センサーの中または上に配置
されている。したがって、前述の解決、すなわち、目盛
定め手段をいわゆる目盛定めチップの形で化学センサー
の電極構造のガラス管の中または上に直接設けることは
好ましい実施態様としてのみ見なすべきであり、また、
例えばトランスミソターまたはトランスデユーサ−にお
いて、補助の１または２以上のセンサーからトランスミ
ツターまたはトランスデユーサ−へ対応する信号を伝送
することにより、目盛定めを実施することが可能である
。

ここで、目盛定めを最初に手動的に実施し、次いで半自
動的に実施する、とくに簡単な目盛定め法を説明する。

この方法に従うと、化学センサーの管（簡潔を目的とし
て、化学センサーおよび関連するまたは組込まれた電子
システムからなる目盛定め可能な装置を、以後単に管１
２記載する）は手動的操作される信号発生装置からなり
、この信号発生装置は所定のコードに従ってプレスされ
るべき２つのプッシュボタンまたは１つのプッシュボタ
ンから成るか、あるいは他の同様なシステムからなるこ
とができる。

この実施態様の場合において、プッシュボタンは第２図
において参照数字２０ａ、２０ｂで表示され、１つは第
１ゼロ点目盛定め溶液の中に管１２を浸漬し、プッシュ
ボタン２０ａをプレスすると、センサー電極がゼロ黒値
へ目盛定めされるべき出力信号を現在出しているという
信号が電子システムへ送られ、このシステムに目盛定め
を実施させ（これは非常に短かい時間で前述の方法で電
子システムにより実施されるであろう）、管を第１目盛
定め溶液から取り出し、それを勾配目盛窓めのための第
２目盛定め溶液中に浸漬し、そして第２ブツシユボタン
２０ｂをプレスして勾配値への目盛定めを開始する。こ
のような手動作動要素は、また、定められたコードに従
って作動させることができ、そしていかなる配置および
設計においても準備することができ、これらはもちろん
本発明の範囲内に入る。

ちょうど上に説明したが、機械的に作動するトランスミ
ツターおよびレシーバー手段からなる、第１実施態様の
完全に自動化された態様は、後述するすべての他の実施
態様とちょうど同じように、手動作動要素を含まないで
、可能であり、そして容器内に含有される目盛定め溶液
を特別に参照して電子システムを指令するトランスミッ
ター手段を備える、目盛定め溶液を含有するそれぞれの
試験溶液を有する。

このようなトランスミツターは、例えば、容器の壁区域
に設けられたカムまたは作動スイッチ２１から成ること
ができ、このスイッチ２１は管が規定された方法で導入
されるとき適当な機械的案内手段により関連するカウン
タースイッチを作動して、目盛定め溶液の性質に関する
所望の情報を電子システムへ伝送する。２種類の異る値
（ゼロ点、勾配）への２種類の目盛定めを実施するとき
、目盛定め溶液を含有する容器上に設けられる機械的ト
ランスミッター手段を異らせて、特定の情報を機械的に
電子目盛定めシステムおよびこの情報に応答するその受
取りスイッチに伝送できるようにしなくてはならないこ
とはもちろんである。

他方において、また、コード化法をこの機械的伝送に関
連して用いることもできることはもちろんであり、すな
わち、ここで電子システムのための情報を目盛定め溶液
を含有する容器から管へ伝送するために、有効機械的接
続が確立される。このようなコード化法は時間の序列の
適切な選択から構成されることさえ可能であり、ここで
スイッチ（この場合スイッチは同一であってもよい）は
この序列を提供し、この序列は常に同一の前もって決定
された目盛定め溶液、例えばゼロ点の目盛定めの溶液で
開始される。

情報の他の手段（トランスミツターからレシーバ−への
）すなわちそれぞれの目盛定め溶液またはそれを含有す
る容器から管への情報、あるいはさらに正確にはそれと
関連する補助センサーを活性化し、その後、電子目盛定
めシステムによりあるいはトランスミツターへの対応す
るメツセージの伝送により目盛定めプロセスを解放する
ための情報の他の手段は、電気的種類のものであること
ができ、そして、例えば、誘導的、容量的、機械的に作
動するシステム、互いに励起するかあるいは互いに対し
て応答するシステムから成るか、あるいは光学的手段、
赤外線などから成ることができる。目盛定め溶液の識別
信号を伝送するこれらの方法のすべては、集合的に「情
報の無接触伝送」という用語で記載できる。本発明の有
利な他の改良に従うと、特定の場合においてどの目盛定
め溶液がエミッター電極の出力信号を提供するかに関す
る必要な情報を、化学的手段により対応する補助センサ
ーを経て電子目盛定めシステムへ伝送する可能性がさら
に存在する。これは次のようにして達成されるであろう
。すなわち、目盛定め溶液に、その目盛定め性質に関し
て無関係であるが、センサーにより安全に認識される、
ある種の性質を付与する。このような性質は、有利には
、そうでなければそれぞれの化学センサーが用いられる
測定法に関連して決して直面しない性質である。

例えば、目盛定め溶液にカルシウムイオンまたは多分わ
ずかに放射性のアイソトープなどを加えることができ、
これに対してすなわち、−船に対応するレシーバー手段
の助けをかりて、電子システムは応答し、このように受
取られる追加の信号は電子システムによりさらに処理さ
れて、前述の目盛定めの指令を発生させる。

さらに、そうでなければそれぞれの測定関係において決
して直面しないであろう特定または任意の組成または内
容を目盛定め溶液について前もって決定し、そして別の
伝導センサーを準備し、これにより電子システムへゼロ
点または勾配の目盛定めの開始それぞれの指令を伝送す
ることによって、化学手段による対応する指令を伝送す
る一般的な可能性が存在する。

本発明は、その瞬間に特定の目盛定め工程を実施しなく
てはならないことを知らせる適当な情報を、自動目盛定
め装置に伝送するための性質および操作に適合させるこ
とのできる、すべての伝送および受取り法を包含すると
いうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ｐＨ測定のための電極測定チェイン、示す実
施態様においてガラス電極および参照電極からなる電極
測定チェインについての、温度をパラメーターとした、
溶液ＯｐＨ値の関数として目盛定めされた出力電圧の曲
線を示す。 第２図は、試験または目盛定め溶液を含有する容器の中
にそう人された、化学センサーおよび関連する電子目盛
定めシステムからなる目盛定め可能な装置の非常に線図
化した表示である。 １０・・・化学ゼンサー、 １１・・・電子部品、 １２・・・目盛定め可能な装置、 １３・・・ガラス管、 １４・・・ガラス膜、 １５・・・エミッター電極、 １６・・・緩衝液、 １７・・・容器、 １８・・・目盛定め溶液。 以下余白 Ｃ− 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６０年特許願第２５６８１８号 ２、発明の名称 化学センサーを目盛室めする方法および装置３、補正を
する者 事件との関係　　　　特許出願人 氏名　バイナー　デー。イエクル ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番′ｌＯ号５
、補正命令の日付 ６、補正の対象 （１）明細書 （２）図　面 ７、補正の内容 （１）　　明細書の浄書（内容に変更なし）（２）図面
の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化学センサーを少なくとも１種の標準化された目盛
   定め物質と接触させ、そして目盛定めの目的で測定値を
   調節することからなる、とくに電位差測定技術、ｐＨ値
   ／レドックス測定、ガス分析などにおける、化学センサ
   ーを目盛定めする方法において、化学センサーにレシー
   バ手段として作用する少なくとも１つの補助センサーを
   割り当て、これにより化学センサーを前記物質と接触さ
   せて目盛定めするとき、前記補助センサーは前記物質ま
   たはその環境が発生する特定の識別信号を取り上げ、そ
   して自動目盛定め手段の活性化にそれを利用することを
   特徴とする方法。 ２、化学センサーを少なくとも１種の標準化された目盛
   定め物質と接触させ、そして目盛定めの目的で測定値を
   調節することからなる、とくに電位差測定技術、ｐＨ値
   ／レドックス測定、ガス分析などにおける、化学センサ
   ーを目盛定めする方法において、化学センサーにレシー
   バ手段として作用する少なくとも１つの補助センサー（
   プッシュボタン）を割り当て、これにより化学センサー
   が目盛定め溶液と接触するかあるいは前記溶液中に浸漬
   されかつ前記補助センサーが同時に手により作動される
   とき、このようにして供給される目盛定め溶液の識別信
   号を前記補助センサーにより取り上げ、そして自動目盛
   定め手段を作動するために利用することを特徴とする方
   法。 ３、目盛定め物質は既知の組成の試験液体または試験ガ
   スであり、そして目盛定めすべき化学センサーに割り当
   てられる１または２以上の補助センサーは目盛定め溶液
   の識別信号を取り上げるために機械的、電気的、化学的
   または光学的手段により作動されうることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、目盛定めを実施する調節手段が、また、目盛定め溶
   液の識別信号を取り上げる１または２以上の補助センサ
   ーに加えて、化学センサーの区域に直接配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
   に記載の方法。 ５、目盛定めを実施する調節手段は電子目盛定めシステ
   ム（集積チップ回路、マイクロプロセッサー、小型コン
   ピューターなど）により形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６、レシーバー手段（補助センサー）がいくつかの目盛
   定め点（ゼロ点、勾配）についていく種類かの目盛定め
   溶液に連続的に割り当てられるとき、それらはまた連続
   的に活性化され、そして（組込まれた）電子目盛定めシ
   ステムはいかなる時にもそれぞれの割り当てに対応する
   適切な目盛定めを選択的に実施することを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。 ７、関連するレシーバー手段は活性化され、目盛定めを
   実施する電子目盛定めシステムはそれぞれの目盛定め溶
   液の記憶値をセンサー電極の出力信号と比較し、得られ
   た差を目盛定め目的のために評価することを特徴とする
   特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。 ８、化学センサー及び電子目盛定めシステムを含む目盛
   定め可能な単位のレシーバー手段は、物理的、機械的、
   電気的（誘導、容量、磁気、電波）、光学的又は化学的
   手段により及び／又は放射能又は放射線にもとづく作用
   により活性化されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜７項のいずれかに記載の方法。 ９、レシーバー及びトランスミッター手段は２つの異な
   る目盛定めコマンド（ゼロ点及び勾配調整のための）を
   伝達し、受信することを特徴とする特許請求の範囲第１
   〜８項のいずれかに記載の方法。 １０、とくに電位差測定技術、ｐＨ値／レドックス測定
   、ガス分析などにおいて、化学センサーを目盛定めする
   ための装置であって、化学センサーと接触せしめること
   のできる又は特許請求の範囲第１〜９項の１つ又はそれ
   以上に従う方法を実施するために化学センサーを浸漬せ
   しめることのできる、少なくとも１つの試験又は目盛定
   め溶液を含み、目盛定めすべき化学センサーに少なくと
   も１つの補助センサーを割り当て、センサーがそれぞれ
   の目盛定め溶液と接触され又はそれに浸漬されたときに
   補助センサーが溶液又はその周囲から目盛定め溶液を代
   表する識別信号を取り上げ、これを目盛定め装置に伝達
   するようにしたことを特徴とする装置。 １１、目盛定め装置は、電子目盛定めシステム（集積チ
   ップ、マイクロプロセッサー）であり、化学センサーの
   一部でありかつその中に組込まれており、そしてさらに
   目盛定め可能な装置上にこのように形成されたレシーバ
   ー手段が設けられており、前記レシーバー手段は少なく
   とも１種の目盛定め溶液または任意の時間に関係する目
   盛定め溶液に関して活性化されうることを特徴とする特
   許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２、レシーバー手段は少なくとも１つの手動操作可能
   なスイッチ（プッシュボタン２０ａ、２０ｂ）からなり
   、前記スイッチは同時にあるいは所定の物理的条件のた
   めに、目盛定め可能な装置をそれぞれの目盛定め溶液の
   中に導入する間に手動的に活性化されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３、目盛定め可能な装置上のレシーバー手段と共働す
   るトランスミッター手段が、対応する目盛定め溶液を含
   有するそれぞれの容器上に設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４、トランスミッター手段およびレシーバー手段は物
   理的、機械的、電気的（誘導的、容量的、磁気的手段、
   電波）化学的または光学的手段によりおよび／または放
   射能または輻射に基づく効果により共働させられること
   を特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５、目盛定め溶液を含有するそれぞれの容器上に設け
   られた機械的トランスミッター手段は、化学センサーが
   導入される区域に、リングを有し、前記リングは作動す
   るカム、ピンまたはストップを有し、それらはそれらが
   割り当てられている目盛定め溶液にそれらを関係ずける
   ように適当にコード化されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１３項または第１４項記載の装置。 １６、誘導的、容量的、磁気的にコード化された信号ま
   たは電波もしくは光波に基づく信号を決定するために電
   気トランスミッター手段が設けられており、そして対応
   して設計されたレシーバー手段が目盛定め可能な装置の
   管（１５）に設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１４項記載の装置。 １７、トランスミッター手段は化学的組成、成分、目盛
   定め溶液の内容物または性質の形を取り、そしてこれら
   の性質に応答するレシーバー手段が化学センサーおよび
   電子測定システムからなる管（１２）上に設けられてお
   り、前記手段は追加のセンサーから成り、前記手段は追
   加のセンサーは試験溶液の化学的目盛定め信号にもっぱ
   ら反応しそして（１２）の区域に追加的に設けられてお
   りかつ電子測定システムに接続されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項または第１４項記載の装置
   。 １８、トランスミッター手段は目盛定め溶液の前もって
   決定した放射能からなり、そしてそれぞれの放射能のレ
   ベルに応答するレシーバー手段が目盛り定め可能な装置
   上に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １３項または第１４項記載の装置。 １９、電子目盛定めシステムは目盛定めの間記憶すべき
   少なくとも２種類の参照値（ゼロ点、勾配）のための記
   憶装置からなり、そして電子測定シスステムは、対応す
   るトランスミッターの信号により活性化されたとき、そ
   れぞれの目盛定め溶液に関連する適切な記憶された値を
   選択し、前記値を電子エミッターシステムが測定した電
   圧と比較し、そしてこのようにして得られた差を目盛定
   めの目的で評価することを特徴とする特許請求の範囲第
   １０〜１８項のいずれかに記載の装置。