SE512039C2 - Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel - Google Patents

Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel

Info

Publication number
SE512039C2
SE512039C2 SE9801584A SE9801584A SE512039C2 SE 512039 C2 SE512039 C2 SE 512039C2 SE 9801584 A SE9801584 A SE 9801584A SE 9801584 A SE9801584 A SE 9801584A SE 512039 C2 SE512039 C2 SE 512039C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
measuring
rotatable shaft
electrodes
shaft
electronics unit
Prior art date
Application number
SE9801584A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9801584D0 (sv
SE9801584L (sv
Inventor
Sten-Eric Lindqvist
Christer Johansson
Magnus Nordling
Original Assignee
Cll Connectors & Cables Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cll Connectors & Cables Ab filed Critical Cll Connectors & Cables Ab
Priority to SE9801584A priority Critical patent/SE512039C2/sv
Publication of SE9801584D0 publication Critical patent/SE9801584D0/sv
Priority to PCT/SE1999/000666 priority patent/WO1999057553A1/en
Priority to EP99927012A priority patent/EP1082608A1/en
Priority to AU44012/99A priority patent/AU4401299A/en
Priority to JP2000547468A priority patent/JP2002513932A/ja
Priority to US09/674,807 priority patent/US6290827B1/en
Priority to CA002330393A priority patent/CA2330393A1/en
Publication of SE9801584L publication Critical patent/SE9801584L/sv
Publication of SE512039C2 publication Critical patent/SE512039C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/49Systems involving the determination of the current at a single specific value, or small range of values, of applied voltage for producing selective measurement of one or more particular ionic species

Description

20 30 512 039 2 beroende av om det vid arbetselektroden sker en oxidations- eller reduktionsprocess. l ett tre-elektrodsystem av ovan beskrivet slag går det idealt ingen ström genom referenselektroden. I det enklaste fallet är den uppmätta strömmen mellan arbetselektroden och motelektroden direkt proportionell mot halten analyt. De kemiska reaktioner som sker vid motelektroden är ur mätsynpunkt vanligtvis ointressanta. Motelektroden avskiljs därför oftast från analytlösníngen och placeras i en egen behållare i en vätska som står i elektrisk kontakt med analytlösningen via ett poröst sintrat glasfilter.
Under vissa betingelser kan referenselektroden och motelektroden sammanföras. Detta gäller om de processer som sker vid motelektroden sker reversibelt mot någon komponent i elektrolyten så att hastigheten för de elektrokerniska processerna vid den kombinerade elektroden inte är strömbegränsande för mätning av en analyt vid arbetselektroden.
En svårighet vid amperometriska mätningar är att erhålla väl definierade förhållanden i lösningen vid gränsskiktet mot arbetselektroden. Sådana väldefinierade förhållanden är av betydelse för att erhålla tillförlitliga mätresultat ur vilka giltiga slutsatser, exempelvis valida haltbestämningar, kan dras. Den hastighet med vilken processer sker vid arbetselektroder regleras av den hastighet med vilken elektroner förs över gränsytan mellan analyt i lösningen och elektroden, och/ eller av den hastighet med vilken analyten transporteras genom lösningen till denna gränsyta.
För att erhålla en väldefinierad transport av analyt mot elektroden roteras arbetselektroden. Denna utformas därför vanligen som en cylindrisk kropp som på sin undre plana ändyta är försedd med en eller flera elektroder, oftast arbetselektroder. I ett typiskt utförande är en central skivformad diskelektrod, och utanför denna en cirkelforrnig ringelektrod, placerad på 10 15 20 25 30 512 039 3 den plana ändytan varvid båda dessa elektroder är arbetselektroder. En sådan konfiguration benämns en roterande ring-diskelektrod.
Förutom arbetselektroder kan även referens- som motelektrod byggas in i den roterande kroppen. Föreliggande uppfinning avser ett mätdon där såväl referens- som motelektrod är inbyggd i den roterande kroppen, och i dess enklaste form är dessa sammanförda till en elektrod, här kallad RE/ ME, under den ovan beskrivna förutsättningen av en situation med reversibelt arbetande RE/ME. l gränsfallet med mycket låga strömmar genom RE/ ME kan en sådan situation alltid åstadkommas oberoende av om processerna vid RE/ ME âr idealt reversibla. Potentialen på RE/ ME ändras då inte, vilket är kriteriet för en god referenselektrod. Samtidigt tas strömmar från arbetselektrodcn om hand, vilket är funktionen för en motelektrod.
De mätbetingelser som råder i ett konventionellt potentiostatreglerat tre- elektrodsystem med separata elektroder AE, RE och ME kan därför med god approximation uppnås så att ett två-elektrodsystem bli praktiskt användbart vid analys av halter av kemiska komponenter i elektrolyter.
En vanlig typ av konventionellt mätdon för mätningar av ovan nämnda typ är försedd med roterande elektrodhàllare innesluten i en långsträckt, ihålig axel. Inuti axeln löper anslutningsledningar till elektrodytoma.
Anslutningsledningarna är i sina andra ändar förbundna med kontaktytor hos en överföringsanordning av kollektortyp, dvs på den roterande axeln finns elektriskt ledande partier direkt på axeln eller i forrn av radiellt runtgående band eller ringar, en sådan ring för varje elektrod och ringen är ansluten till elektroden via en ledning, samt vidare för varje ring en i förhållande till omgivningen fast slâpkontakt som står i förbindelse med en potentiostat. lO 15 20 512 039 4 Det amerikanska patentet 4,889,608 till G. Eickmann beskriver ett elektrodsystem av ovan beskrivna typ och för fallet med en elektrod, varvid elektroden är placerad i en demonterbar elektrodhållare, vilken elektrodhållare via en adaptor är monterad på en långsträckt, solid metallaxel där axeln också tjänar som elektrisk ledare. Även i denna anordning leds elektriska spänningar och strömmar till och från elektrodytan via en kollektoranordning till en elektronikenhet 'för registrering av uppmätta signaler.
Emellertid uppvisar konventionella mätanordningar av ovan beskrivna typ problem som försämrar deras mätprestanda.
De strömmar som man vill mäta är ofta mycket små, speciellt när halten av analyt är låg, eller när reaktionströga elektrokemiska processer studeras.
Kännetecknande för kollektoranslutníngar är emellertid att dessa tenderar att alstra störningar som överlagras på mätsignalen, och vid de små strömmar man önskar mäta hos analyten ger dessa störningar märkbart negativ effekt på mätnoggrannheten.
Den efterföljande förstärkning av mätsignalen är av föga hjälp eftersom även störningarna förstärks i motsvarande grad som mätsignalen. 10 15 20 25 512 039 5 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning, vars omfattning framgår av patentkrav 1, avser ett mätsystem för elektrokemiska mätningar, såsom haltanalys, där samtliga i systemet använda elektroder (en eller flera arbetselektroder, referenselektrod, motelektrod) är placerade, direkt eller via en adaptor, på en roterbar axel, och särskilt ett sådant system där referenselektrod och motelektrod är förenade till en elektrod, RE/ ME.
Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla en konstruktion av ett sådant mätsystem, vilken konstruktion uppvisar förbättrat signal/ brusförhållande vid mätning av analytlösningar.
För att uppnå detta syfte tillhandahåller föreliggande uppfinning ett mätsystem där den roterande axel som, direkt eller via en elektrodhållare, bär elektroderna därtill inrymmer en elektronikenhet, vilken elektronikenhet behandlar från elektroderna mottagna signaler innan dessa levereras till omgivningen. Då signalbehandlingen, till exempel en signalförstärkning, sker innan signalerna överförs till omgivningen behandlas signalerna i huvudsakligen störningsfritt tillstånd. Om en störning tillförs i ett senare skede, till exempel vid överföring av den behandlade signalen till omgivningen via en kollektor, blir störningens påverkan på signalen mindre än i motsvarande fall med en konventionell mätutrustning. Genom att tillverka axeln i metall kan elektronikenheten avskärrnas från elektromagnetiskt strålning. 10 15 20 512 039 FIGURBESKRIVNING Belysande utíöringsformer av den i sin allmänna form ovan beskrivna uppfinningen beskrivas närmare i det följande, varvid utföringsforrnerna illustreras i de medföljande ritningar, ivilka Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 Figur 7 är en schematisk sidovy av ett konventionellt mätsystem. âr en schematisk sidovy av en utföringsfonn av ett mätsystem enligt föreliggande uppfinning. är en schematisk tvärsnittsvy av en uüöringsforrn av en roterbar axel och mätkropp för en mätutrustning enligt föreliggande uppfinning. ar en schematisk tvärsnittsvy av en utföringsforrn av anslutningen av en elektrod till en elektronikenhet i en mätutrustning enligt föreliggande uppfinning. ar ett blockschema över en utföringsform av en signalbehandlingskrets för användning i en mätutrustning enligt föreliggande uppfinning. ar ett blockschema över en andra utiöringsform av signalbehandlingskrets för användning i en mätutrustning enligt föreliggande uppfmning. ar ett blockschema över en tredje uttöringsform av signalomvandlingskrets för användning i en mätutrustning enligt föreliggande uppfinning. 10 20 25 30 512 039 BELYSANDE UTFöRINGsFoRMER Först skall som bakgrund ett typiskt konventionellt mâtsystem beskrivas i allmänna termer, med hänvisning till den schematiska illustrationen i figur 1. Ett typiskt konventionellt mâtsystem 101 innefattar en mätkropp 102 läst på en axel 103. Axeln är i sin tur via en kopplingsanordning 104 ansluten till en motor 105, så att mätkropp och axel kan roteras. Motorn är monterad på ett stativ 106.
På mätkroppens 102 undersida finns minst en arbetselektrod 117. Denna är via en ledning (ej visad) som löper i axeln 103, och vidare via en konventionell kollektoranslutning 108 och en ledning 109 elektriskt ansluten till en potentiostat 107. En referenselektrod 118 och en motelektrod 119 är via ledningar 110 respektive lll förbundna med potentiostaten.
Vid användning nedsänks elektroderna 117, 118 och 119 (varvid arbetselektroden 117 bringas att rotera) i en elektrolyt- och analytlösning 1 12 i ett kärl 113. Då en spänning läggs över arbetselektroden uppkommer vid arbetselektroden en ström som via kollektoranslutningen 108 leds ut till potentiostaten. Från potentiostaten levereras en mâtsignal 1 14, baserad på den erhållna strömsignalen, till valfritt registrerande organ 115. Då strömsignalen passerar kollektoranslutningen tillförs den störningar fran kollektoranslutningen, och dessa störningar återfinns i den rnätsignal som levereras från potentiostaten.
Av tydlighetsskäl har anslutningsledningar för drivspänningar inte återgivits i figur 1.
Figur 2 visar en principiell illustration av en uttöringsform av ett mâtsystem 201 enligt föreliggande uppfinning. Mätsystemet 201 innefattar en mätkropp 202 fäst på en axel 203, varvid axeln 203 är ihålig och 10 15 20 25 30 512 039 8 inrymmer en elektronikenhet (ej visad i figur 2). Axeln är i sin tur via en kopplingsanordning 204 ansluten till en motor 205, så att mätkropp och axel kan roteras. Motorn är monterad pä ett stativ 206.
Kopplingsanordningen kan, som i den visade utföringsformen, utgöras av exempelvis ett skruvförband anbringat direkt på motoraxeln eller ett såsom en remtransmission eller kraftöveriöringsorgan kuggvâxel, motsvarande.
På mätkroppens 202 undersida finns samtliga för systemet nödvändiga elektroder 217, varmed menas minst en arbetselektrod samt en kombinerad referens- och motelektrod. Elektroderna är via ledningar (ej visade) som löper i axeln 203 anslutna till elektronikenheten.
Elektronikenheten behandlar signaler fran elektroderna till en utgående mätsignal som via ett överföringsorgan 208 förmedlas till ett registrerande organ 215. Överföringsorganet kan utgöras av en konventionell kollektoranslutning, och kräver da en signalöverföringsledning 209 till det registrerande organet 215. l en särskild utföringsform, som beskrivs nedan utgörs överföringsorganet av ett organ för trådlös överföring av mätsignalens mätinforrriation, varvid den med 209 betecknade signalvägen skall tolkas som en stràlningsväg.
Vid användning nedsänks mätkroppen 202 med dess elektroder 217 (varvid elektroderna 217 bringas att rotera) i en elektrolyt- och analytlösning 212 i ett kärl 213. Då en spänning läggs över elektrodema uppkommer vid arbetselektroden en strömsignal som leds till elektronikenheten där den behandlas för att sedan överföras via överföringsorganet 208 till den registrerande organet 215, exempelvis en dator eller en signalinspelningsutrustning. lO 15 20 25 30 512 039 9 Fig. 3 är en schematisk bild av en utföringsform av en roterbar axel 1, med monterad mâtkropp 2, för användning i en mätutrustning enligt föreliggande uppfinning.
Den roterbara axeln innefattar en övre 3 och en nedre 4 axeldel vilka är ihåliga och kan fästas till varandra med exempelvis en gänga 5.
Axeldelarna kan tillverkas av godtyckligt material som är lämpligt för den miljö i vilken mätutrustningen skall användas, men tillverkas företrädesvis av ett elektromagnetiskt skârrnande material, såsom aluminium, för att skärma av in- och utstrålade störningar. Valfritt kan axeldelarna beläggas med material, såsom utvändigt lämpligt korrosionsskyddande polytetrafluoreten, PTFE.
Den övre, ihåliga axeldelen 3, som huvudsakligen är cylindriskt formad och försluten i sin övre ände 8, innefattar kollektorytor 6 (fyra till antalet i den visade utföñngsformen) som löper som band runt axeldelen och är elektriskt isolerade mot denna (ej visat). Varje kollektoryta är via ett hål i övre axeldelen ansluten till en utgängsledning 7, dvs. för varje kollektoryta finns en utgångsledning (således fyra i den visade utföringsformen).
Utgångsledningarna löper genom övre axeldelens ihåliga centrala parti 9.
Den nedre, ihåliga axeldelen 4 har ett övre parti 20 och, via ett avsmalnande rnellanparti, ett nedre parti 21. Det övre partiet 20 innefattar ett elektronikutrymme 10, i vilket en elektronikenhet 14, i form av ett kretskort, är placerad och hålls på plats av skåror 1 1 i axeldelens inneryta.
Skårornas längd och placering är vald för att kretskortet säkert skall klämmas fast då övre axeldelen 3 skruvas samman med den nedre axeldelen.
Elektronikenheten 14 har en utgångsanslutning 12 som förbinder kretskortet med utgångsledningarna 6, och vidare en ingångsanslutning lO 15 20 25 30 512 039 10 13 som via irigångslednmgar 15 (i den illustrerade utföringsformen två till antalet) år kopplad till elektroder 16 i mätkroppens 2 undre yta. lngångsledningarna löper genom det nedre partiets 21 ihåliga centrala del 22.
Den roterbara axeln 1 är via två kullager 17, 18 upphängd i ett stativ (ej visat). På stativet finns även en motor (ej visad) för roterande drivning av axeln l. Motorn är företrädesvis kopplad fór direktdrívníng av axeln.
Alternativt överförs den roterande rörelsen via ett kraftövefirande organ, såsom en rem (ej visad) kopplad till en på den roterbara axeln monterad remskiva 19. De delar av kollektoranslutningen som är fasta i förhållande till den roterbara axeln är inte heller visade i fig. 3. - Mätkroppen 2 tillverkas av ett material med lämpliga mekaniska och kemiska egenskaper, såsom polyamid, PA. Mâtkroppen kan utgöra en på den roterbara axeln 1 fast monterad del, men görs företrädesvis utbytbar så att en mätkropp som är optimal för den mätning som skall utföras kan användas. Den i fig. 3 visade mätkroppen är ett schematiskt exempel på en utföringsforrn av en utbytbar mätkropp med en arbetselektrod och en kombinerad referens- och motelektrod, där mätkroppen hålls på plats på det nedre partiet 21 med klämkraften från en O-ring 23 som också har en tätande funktion. Även andra iästorgan, såsom gängor eller bajonettfattning, kan användas för att utbytbart fästa mätkroppen mot den roterande axeln. Elektroderna anordnas företrädesvis som konventionella ring-diskelektroder.
Ingångsledningarna 15 pressas mot elektrodernas 16 kontaktytor.
Elektroderna löper från kontaktytorna genom mätkroppens 2 botten och utmynnar som mätytor på mätkroppens undre plana yta. Fig. 4 visar detaljerat en utföringsforrn av en anslutning mellan elektronikenheten 14 och elektrodema 16, där motsvarande delar som i fig. 3 har samma 10 15 20 25 30 512 039 ll hänvisningsbetecknirigar. Det skall noteras att fig. 4 av tydlighetsskäl visar anslutning av endast en elektrod till elektronikenheten via en ledning, och att ledningens längd av samma skål avsiktligt gjorts oproportionerligt kort, trots att vanligen fler än en elektrod är placerad på mätkroppen. Det skall således förstås att anslutningen av den visade typen på motsvarande sätt utförs för varje ledning till varje elektrod.
Som framgår av ñg. 4 är elektronikenhetens 14 kretskort förbundet med mätkroppens 2 elektrod 16 med en ledning 15 frigöringsbart införd i en ingångsanlutning 13, exempelvis en instickskontakt av konventionell typ.
Ledningen löper i ett långsträckt hål 30, huvudsakligen parallellt med centrurnaxeln för nedre axeldelens 4 nedre parti 21. En krympslang, delad i en övre del 32 och en undre del 33, är krympt på ledningen och tjänar som isolering mot den nedre axeldelen, men även som förstyvning. Den sålunda förstyvade ledningen löper i sin övre ände med frigång genom ett hål i en bricka 34 anbringad i ett spår 39 i ett centralt placerat urtag 35 i botten av elektronikutrymmet 10. Brickan är tillverkad av ett styvt, elektriskt isolerande material, såsom polyamid, PA. Brickan är fastlåst i spåret med en konventionell låsring 36.
Nedanför brickan 34, men över urtagets 35 botten, är den övre krympslangdelen 32 åtskild från den nedre krympslangdelen 33, och däremellan är en hylsa 37 införd. Hylsan har större ytterdiameter än krympslangen, så att ena änden av en tryckíjäder 38 kan ligga an mot hylsans övre ände medan tryckfiâderns andra ände ligger an mot brickan 34. Tryckíjädern lörspâriner därvid ledningen 15 så att denna alltid pressas mot mätkroppens 2 clcktrod 16, därvid säkerställande god elektrisk kontakt.
Utgångsledningarnas 7 anslutning mot elektronikenheten 14 respektive mot kollektoranordningen, enligt fig. 3, kan göras på helt konventionellt 10 15 20 25 30 512 039 12 vis, såsom exempelvis med instickskontakt mot kretskortet respektive lödanslutning mot en kollektorring. Även kollektoranordníngen är i sig själv av konventionell typ och behöver endast anpassas för att överensstämma med den roterbara axelns 1 dimensioner.
Vid användning av mâtutrustningen nedsänks mätkroppen 2 i den analytlösning som skall analyseras. Axeln l, och följaktligen mätkroppen bringas via remskivan 17 i rotation av motorn på motsvarande sätt som vid en konventionell mätutrustning.
Via kollektoranslutningen 6 i övre axeldelen 3 förses elektronikenheten 14 med drivspänning samt, beroende på utföringsform av elektronikenheten, Elektronikenheten eventuell referensspänning. huvudsakligen anbringar en konstant spänning över mätelektroderna via ingångsledningarna 15, och mottar vidare den ström som därvid genereras mellan elektroderna 16 till följd av reaktioner i analytlösningen vid elektrodytorna.
I en första utföringsforrn av elektronikenheten 14A, som illustreras med schemat i fig. S, sker en förstärkning av den uppmätta strömsignalen via en ström/ spänningsomvandlare 5 1A bestående av ett mätområdesbestämmande motstånd 52 och en operationsförstärkare 53.
Måtströmmen uppkommer i ring-diskelektroden 16 vilken matas av en en kollektoranslutning 6A. Via Vcc till spänning Uelektrod utifrån via kollektoranslutningen tillhandahålls även drivspänning operationsförstärkaren, referensspänning Uref samt jordning Gnd.
Mätsignal i form av en analog spänning Umät levereras via kollektoranslutningen till önskat registrerande organ (ej visat).
De störningar från kollektoranslutningen som överlagras på mätsignalen är således mindre i förhållande till mätsignalen än vad fallet är vid en 10 15 20 25 30 512 039 13 konventionell mätutrustning av motsvarande typ, eftersom de överlagras på en redan förstärkt signal. Mätsignalen har således ett bättre signal/ brus-förhållande.
Då därtill såväl ledningar som elektronikenhet genom lämpligt materialval i den roterbara axeln kan avskärmas elektromagnetiskt från omgivningen kan ytterligare skydd mot yttre störningar erhållas.
En andra, föredragen utfóringsfonn av elektronikenheten 14B, som illustreras av schemat i fig. 6, skiljer sig från den ovan beskrivna utföringsforrnen i det att den därtill innefattar en analog-digitalomvandling för att överföra mätsignalen till digital mâtinformation och i det att referensspänningar genereras internt i elektronikkretsen. Den digitala måtinformationen levereras till omgivningen via kollektoranslutningen 6B.
Såsom visas allmänt i fig. 6 ßrses elektronikenheten 14B med drivspänning +5V och jordning Gnd via kollektoranslutningen 6B. De olika komponenterna och modulerna i elektronikenheten är var för sig konventionella och beskrivs däriör inte i detalj. En mikroprocessor 60 av PlC-typ (Periferal erhåller Rx via kollektoranslutningen. Mikroprocessorn styr en digital/ analogomvandlare 61 och en 51B, analog/ digitalomvandlare 62. En referensspänningsgivare 63 omvandlar Interface Control) styrsignaler ström/ spänningsomvandlare liksom en elektronikenhetens drivspänning till två referensspänningar (1,2 respektive 2 ,4V), som levereras till ström/ spänningsomvandlaren och analog/ digitalomvandlaren respektive digital/ analogomvandlaren.
Digital/ analogomvandlaren 61 levererar analog drivspänning till ring- diskelektroden 16. Därvid genereras mätström som matas till ström/ spänningsomvandlaren 51B som efter förstärkning levererar signalen till analog/digitalomvandlaren 62, dit även analog lO 15 20 25 3-0 512 039 14 spånningssignal från digital/ analogomvandlaren levereras. Under styrning av mikroprocessorn 60 levererar analog/ digitalomvandlaren en digital representation av mätsignalen till mikroprocessorn, vilken i sin tur levererar mätinforrnation Tx till önskat registrerande organ (ej visat) via kollektoranslutningen 6B.
En temperaturgivarrnodul 65 kan valfritt (visas därför streckad) inkluderas i elektronikenheten l4B för att uppnå förhöjd måtnoggrannhet då mätvârdet är temperaturberoende.
Denna andra utföringsforrn av elektronikenheten l4B har fördelen i förhållande till den första 14A att tillåta ännu bättre signal/ brus- förhållande eftersom en digital signal allmänt är mer okânslig för störningar än en analog signal.
Vidare inses det lätt av fackmannen, även om så ej visas med någon utiöringsform i denna beskrivning, att elektronikenheten även kan kompletteras med ytterligare moduler för att på önskat valfritt sätt behandla mätinforrnationen innan den förs vidare till omgivningen.
En tredje utföringsform av elektronikenhet l4C, som illustreras i fig. 7, skiljer sig från den andra utföringsformen l4B enligt ñg. 6 genom att därtill innefatta en modul 71 för att trådlöst (i den visade utiöringsformen i form av infraröd strålning) leverera den digitala signalen till den roterbara axelns omgivning, och därtill även mottaga styrsignaler från omgivningen.
Informationen kan givetvis även överföras med elektromagnetisk strålning av andra frekvenser än de som är infraröda. Då elektronikenhetens 14C övriga komponenter och moduler motsvarar motsvarande delar i den andra utíöringsfonnen av elektronikenhet l4B upprepas inte beskrivningen av dessa här. lO 15 20 25 512 039 15 I denna utföringsform används således kollektoranslutningen 6C endast för att föra in drivspänning(ar) till elektronikenheten 14 samt eventuella referensspänningar. Det skall emellertid noteras att för denna utföringsform, liksom för andra, är det möjligt att som spänningskälla införa batterier i den roterande axeln.
En mätutrustning anpassad för denna tredje utföringsform av elektronikenhet har nackdelen att vara dyrare än de föregående utfönngsformerna och kräver särskilt anpassad mottagningsutrustning för att registrera den levererade mätinformationen. Emellertid möjliggör den tredje utföringsformen att mätinforrnationen kan överföras till omgivningen på ett praktiskt taget störningsfritt vis, och att ökad frihet vid placeringen av mätutrustningen i förhållande till den mätinformationsregistrerande utrustningen erhålls.
Således tillhandahålls genom föreliggande uppfinnning en mätutrustning med förbättrat signal/ brusförhållande i förhållande till tidigare konventionella utrustningar av motsvarande typ för elektrokemisk mätning av analytlösningar.
I det föregående har föreliggande uppfinning beskrivits för fallet med potentiostatisk mätning, dvs mätning där en konstant spänning anbringas över referenselektroden, och i analytlösningen uppkomna elektriska strömmar registreras. Det âr för fackmannen uppenbart att föreliggande uppfinning är lika tillämplig för fallet med galvanostatisk mätning, där istället en konstant ström anbringas och uppkomna spänningar registreras.

Claims (1)

1. 0 15 20 512 039 16 PATENTKRAV Mätanordning för elektrokemiska mätningar i en analytlösning, innefattande en roterbar axel (1); en mâtkropp (2) anordnad på axeln för nedsânkning i analytlösningen; elektroder (16) anordnade på mâtkroppen fór alstring av rnâtsignaler i gensvar på elektrokemiska reaktioner som sker i analytlösningen; kännetecknad av att elektroderna är kopplade till en inuti den roterbara axeln anordnad elektronikenhet (14) för behandling av mätsignalerna; och av att elektronikenheten år kopplad till en överföringsenhet (6, 6A-C) för överföring av de behandlade signalerna. Mätanordning enligt krav l, kännetecknad av att den i den roterbara axeln (1) invändigt inrymda elektronikenheten (l4B) innefattar en analog/ digitalomvandlare (62) och en mikroprocessor (60) för styrning av analog/ digitalomvandlaren, så att analog/ digitalomvandlaren omvandlar rnätsignalen till mätinformation på digital form. Måtanordnirig enligt krav 2, kånnetecknad av att den i den roterbara axeln (l) invändigt inrymda elektronikenheten (l4B) innefattar en sändare av elektromagnetisk strålning (71) för att överföra den digitala mâtinformationen till ett utanför den roterbara axeln placerat mätsignalregistrerande organ (2 15). 10 15 20 512 039 17 Måtanordning enligt krav 3, kânnetecknad av att sändaren av elektromagnetisk strålning (71) år en sändare av infraröd elektromagnetisk strålning. Mâtanordning enligt något av kraven l till 4, kânnetecknad av att den med elektroder (16) ßrsedda mâtkroppen (2) är utförd som en bottenförsedd rörformig hylsa med infâstnirigsorgan (23) anbñngade på den inre mantelytan för iniâstning mot den roterbara axeln (1), och elektroder löpande genom hylsans botten för att på insidan vara anslutningsbara till den i axeln inrymda elektronikenheten (14) och på utsidan exponeras för analytlösningen. Mâtanordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att den roterbara axeln (1) år utförd av ett elektromagnetiskt avskârmande material. Mätanordning enligt något av föregående krav kännetecknad av att mâtanordningens elektronikenhet (14) spânningsförsöijs av ett i den roterbara axeln monterat batteri.
SE9801584A 1998-05-06 1998-05-06 Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel SE512039C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801584A SE512039C2 (sv) 1998-05-06 1998-05-06 Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel
PCT/SE1999/000666 WO1999057553A1 (en) 1998-05-06 1999-04-23 Device for electrochemical measurement
EP99927012A EP1082608A1 (en) 1998-05-06 1999-04-23 Device for electrochemical measurement
AU44012/99A AU4401299A (en) 1998-05-06 1999-04-23 Device for electrochemical measurement
JP2000547468A JP2002513932A (ja) 1998-05-06 1999-04-23 電気化学的測定装置
US09/674,807 US6290827B1 (en) 1998-05-06 1999-04-23 Device for electrochemical measurement
CA002330393A CA2330393A1 (en) 1998-05-06 1999-04-23 Device for electrochemical measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801584A SE512039C2 (sv) 1998-05-06 1998-05-06 Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9801584D0 SE9801584D0 (sv) 1998-05-06
SE9801584L SE9801584L (sv) 1999-11-07
SE512039C2 true SE512039C2 (sv) 2000-01-17

Family

ID=20411206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9801584A SE512039C2 (sv) 1998-05-06 1998-05-06 Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6290827B1 (sv)
EP (1) EP1082608A1 (sv)
JP (1) JP2002513932A (sv)
AU (1) AU4401299A (sv)
CA (1) CA2330393A1 (sv)
SE (1) SE512039C2 (sv)
WO (1) WO1999057553A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101255455B (zh) 2002-07-02 2012-07-25 松下电器产业株式会社 生物传感器、生物传感器芯片以及生物传感器装置
US20070213044A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-13 The Regents Of The University Of California Wireless nanoamp resolution galvanostat/potentialstat
JP5278067B2 (ja) * 2009-03-17 2013-09-04 東亜ディーケーケー株式会社 卓上型測定装置
GB2567681B (en) * 2017-10-20 2022-05-04 Palintest Ltd Amperometric instrument for an electrochemical sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4889608A (en) 1987-02-10 1989-12-26 Pine Instrument Company Electrode system

Also Published As

Publication number Publication date
CA2330393A1 (en) 1999-11-11
JP2002513932A (ja) 2002-05-14
SE9801584D0 (sv) 1998-05-06
AU4401299A (en) 1999-11-23
SE9801584L (sv) 1999-11-07
WO1999057553A1 (en) 1999-11-11
US6290827B1 (en) 2001-09-18
EP1082608A1 (en) 2001-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0013611B1 (en) Electrochemical sensing apparatus
US4324256A (en) Electrode device
EP2539699B1 (en) Analytic device with photovoltaic power source
US20110309063A1 (en) Welding wire feeder with magnetic rotational speed sensor
US4681115A (en) Electrochemical measuring cell having an ancillary electrode
SE512039C2 (sv) Anordning för elektrokemisk mätning innefattande en elektronikenhet för signalbehandling i en roterbar axel
Fujimoto et al. Portable electrochemical sensing system attached to smartphones and its incorporation with paper-based electrochemical glucose sensor
US7020979B2 (en) Digital displacement measuring instrument
CN112630533A (zh) 一种电力电缆线芯检测装置及其方法
JP6190085B1 (ja) センサ用検出回路およびセンサ読み値取得方法
CN110412100B (zh) 电气传递机构及离子测量器
KR20210016310A (ko) 정전 방전 보호 메커니즘을 가진 생리 신호 모니터 장치
EP1001396A3 (en) Method and arrangement for limiting the use of a display device
JP3174822B2 (ja) 回転変圧器
SE512038C2 (sv) Utbytbart mätelektrodsystem med roterande axel
Murphy et al. Differential Thermal Analysis and Simultaneous Gas Analysis
JP7346106B2 (ja) 軸受装置及びスピンドル装置
CN216283620U (zh) 转子参数测量装置
US5083462A (en) Process and device for detecting defects in moving parts having a central rotating shaft
JP2006214869A (ja) 塗膜劣化診断装置、塗膜劣化診断システムおよび測定プローブ
US20210063339A1 (en) Urine testing strip and urine testing system
JPS607459B2 (ja) 再充電に関して改良された電気回路
JP2000227408A (ja) ガス検出装置
CN213516156U (zh) 一种实时水压检测装置
CN109617259B (zh) 无线传感器及供电方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed