TWI390187B - 流體流動偵測器、電極及其製造方法 - Google Patents

Description

流體流動偵測器、電極及其製造方法

本發明係關於流體流動偵測器，例如流體流動偵測器可操作用於測量液體例如水之流動。而且，本發明關係到在流體流動偵測器之偵測電極(sensing electrode)。而且，本發明也有關於製造該偵測電極的方法。

流動偵測器(Flow Transducer)其功能可用於探測各種物理效應，有磁性的流動偵測器的例子在公開的國際PCT專利申請號PCT/GB2004/001618(WO 2004/090475)裡描述，在這個公開的PCT申請案中，闡明用以測量一流體的流動的一台有磁性的偵測器，偵測器在圖1中說明並且到以10為其代號。偵測器10包括管20，用以引導一流體的流動F，而且，偵測器10包括一磁性電路(magnetic circuit)以30為代號，用以提供橫向磁場(transverse magnetic field)70於在操作中產生流動F之管20的區域。另外，偵測器10包括在磁場70應用的區域之兩電極40a、40b，電極40a、40b電性耦合(coupled)至在管20內的流體，並連接到信號處理單元90的輸入。

磁場70當應用時是實質上平行於與管20中流動F的方向正交的一第一軸，磁性電路30包括一磁場產生元件50磁性耦合到極片(pole piece)60a、60b，以應用所說明的橫向磁場70。或是，磁場產生元件50採用磁性材料的殘餘磁場的特性，以克服需要為了保持磁場70而用掉的電能；在這樣操作下，橫向磁場容易地達到1milliTeslas的大小。

電極40a、40b可操作以偵測到在一第二軸由箭頭80所指示的電位差V，第二軸實質上正交於第一軸和在流動F的方向，電位差V的產生的產生是因為流入管20的流體包括相對帶電的自由帶電載體(oppositely－charged free charge carrier)，這些個自由帶電載體被磁場70相互不同影響而產生電位差V。信號處理單元90在考慮到橫向電場70下，可操作用來處理電位差V，以產生流動F.的大小的度量M。整合度量M和時間可提供流過偵測器10的流體的總體積的指標。

為了使偵測器10在操作中能可靠地運作，已證實電極40a、40b在管20內需要穩定地與流體電性接觸是很重要的，而電化學的偏移(offset)之波動不會在每個電極40a、40b和流體之間的界面產生。鑑於傳統應用上，會在相關類型的流體流量計上採用石墨或者抗腐蝕金屬合金電極，上述公開的PCT申請揭露包括一金屬元件和一金屬鹵化物元件(metal halide element)的結合之電極，能以比石墨或者抗腐蝕金屬合金電極更穩定的模式操作；金屬鹵化物元件提供在金屬元件和流體之間有效更穩定之電性接觸。由銀和銀氯化物(silver chloride)所製成之電極可相當程度地改進習知方式的流體流動偵測器。

但是，當例如偵測器10應用顧家庭和工業水流動偵測時，有需要對上述公開PCT申請裡描述的那些有更逐漸的的改進以提供在多年期間中仍有可靠的操作，在這些偵測的情況中，發現因為金屬鹵化物元件會逐漸溶解到流體中，而在偵測器10內需要包括相當大數量的金屬鹵化物以提供在多年中可靠的操作。這些為提供延壽命命的大數量金屬鹵化物代表一個技術問題，第一個問題是金屬鹵化物元件有一增加電極40a、40b阻抗的序列阻抗(series resistance)的趨勢，而會對偵測器10的噪音性能有不好的影響，而且，第二個問題是使用更多的金屬鹵化物使得偵測器10的製造更昂貴，因此與其它類型的流體流動偵測器相比，偵測器10在商業上就不那麼有吸引力。

本發明的一個目的在提供一台流體流動偵測器，不用在偵測器內所包括的大數量的電極材料，即可以提供延長的可靠操作壽命。

本發明的更逐漸的目的為提供流體流動偵測器之電極，可以為流體流動偵測器提供延長的可靠操作壽命。

本發明的更逐漸的的目的是提供為流體流動偵測器製造電極的至少一種方法，能為流體流動偵測器提供延長的可靠操作壽命之電極。

根據本發明的第一形態，提供一種流體流動偵測器，用以在一個區域偵測一流體的流動，偵測器包括一磁性電路(magnetic circuit)，用以把一個磁場施於該區域的至少一部分上，以及電極的配置用以偵測在電極之間因應於流過磁場的流體而產生之電位，其特徵在於：每個電極包括一金屬元件、一金屬鹵化物元件、以及一至少部分用電性導電的多孔元件(porous element)，該多孔元件可用於至少部分妨礙金屬鹵化物在流體的流動中逐漸的減少，並用於對金屬元件提供在流體的流動和金屬鹵化物元件之間一電性導電的路徑。

本發明具有包括多孔元件的優勢，能為偵測器提供增加操作壽命而不會減少其測量噪音性能(noise performance)。

選擇性地，在偵測器裡的金屬元件包括銀，而金屬鹵化物元件包括銀氯化物。銀和銀氯化物其優點是它們不僅一般沒有毒而且具有相當低比率的速度溶解於水的特性，而且銀和銀氯化物材料在可接受的成本下很容易取得。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件包括至少下列之一：金屬毛(metal wool)、金屬泡沫(metal foam)、一個至少部分電性導電的多孔聚合物(polymer)、至少部分用電性導電的多孔石墨(graphite)。為提供本發明之一個優點，多孔元件的至少部分電傳導性能提供電極相當低的序列阻抗，且能減少對流體的流動而言之金屬鹵化物的減少。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件實質上在操作中的一個電阻抗係數比金屬鹵化物元件的低至少一個量度(magnitude)。多孔元件之配置能流生其電阻抗係數相當小於金屬鹵化物元件的，使得電極能夠執行比只包括金屬元件和金屬鹵化物元件之簡單電極更好。

選擇性地，為了使偵測器能抵抗污染、碎片、細菌和真菌的成長，多孔元件在操作中在流體的流動中的逐漸地溶解或者磨損，因此使得多孔元件的細孔能提供多孔性(porosity)供流體存取。這樣實施之偵測器之優點是堵住的細孔當多孔元件在流體的流動中溶解或磨損時會變成打開。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件和金屬鹵化物元件實質上在空間上相符，例如，如後面所說明，金屬鹵化物元件和多孔元件可以被實質上製造以作為一個整合的元件；例如，多孔元件可以從燒結(sintered)或其它方式互相結合之多孔材料和金屬鹵化物材料的粒子來製造，該整合的方式能簡化電極的製造而且能降低電極的製造成本。

選擇性地，在偵測器裡的金屬鹵化物元件至少部分整合到多孔元件中。該製造提供在金屬鹵化物元件和多孔元件之間的逐漸的過渡，因此可能改進電極到流體的流動之電界面特性(electrical interfacing characteristics)。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得多孔元件對流體有親水性。該濕劑的使用能使得在偵測器內的電極在在第一次操作中即可迅速穩定。製造成本和偵測器校準時間能因此而降低，因此使得偵測器容易被製造。

選擇性地，在偵測器裡的金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件實質上相互同中心形成電極。這種方式的組合提供電極一小型(compact)形式並且與當代製造程序相容。

選擇性地，在偵測器裡的金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件被製造為拉長元件(elongate component)，因此使得各電極成為線型。該形式對電極的優點是在連續製造過程中，提供電極的細條(strip)是從製造工具連續拉長產生。

選擇性地，在偵測器裡，至少金屬鹵化物元件和多孔元件之一是從結合的(bonded)粒子中製造，以對於流體形成多孔性(porosity)。使用實質上隨機方向的粒子來製造電極其優點是容易提供有效率的製造，而且能提供電極的更穩定的電氣性能。更選擇性地，粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結(sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入結合劑(bonding agent)。不過，其他相互結合粒子的方法也是可行的。

選擇性地，在偵測器裡的金屬元件的配置是至少部分圍住(enclose)多孔元件。該製造形式之優點是金屬元件一般比多孔元件更堅固，因此，金屬元件能對多孔元件提供實質保護。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件能至少部分圍住金屬元件。該製造形式具有優點是電極對流體的流動能有更大的偵測區域，因此能降低測量噪音。

選擇性地，在偵測器裡的多孔元件在其製造過程中，受到金屬鹵化物的沉積(deposition)影響，其中是透過電鍍(electroplating)和/或陽極沉積(anodic depisition)。選擇性地，該陽極沉積包括金屬鹵化物到多孔元件的沉積，藉由採用包括存在於金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。選擇性地，鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。把金屬鹵化物引入多孔元件的優點是在多孔元件中的細孔以一細縫規模之尺寸(interstitial scale of dimensions)被有效地填補。

偵測器能提供各種各樣工業和家庭應用使用。選擇性地，偵測器被配置成包括一信號處理單元，用以從電極的架構接收相對於產生於操作中的電極之間之電位之一信號，信號處理單元可操作以產生流體的流動之一偵測、流體的流動之累積偵測(cumulative measure)，因此，偵測器和信號處理單元可以提供一流體流量計。選擇性地，偵測器被採用作為一水流量計，其中上所述流體是水。

根據發明的第二形態，提供一種電極，用以對流體電性接觸，該電極包括一金屬元件，其特徵在於：每個電極進一步包括一金屬鹵化物元件、以及一至少部分用電性導電的多孔元件(porous element)，該多孔元件可用於至少部分妨礙金屬鹵化物在流體的流動中逐漸的減少，並用於對金屬元件提供在流體和金屬鹵化物元件之間一電性導電的路徑。

該電極的優勢在所包括之多孔元件，能提供增加操作壽命之電極而不會減少其測量噪音性能(noise performance)。

選擇性地，在電極中的金屬元件包括銀，而金屬鹵化物元件包括銀氯化物。銀和銀氯化物其優點是它們不僅一般沒有毒而且具有相當低比率的速度溶解於水的特性，而且銀和銀氯化物材料可在可接受的成本下很容易取得。

選擇性地，在電極中的多孔元件包括至少下列之一：金屬毛(metal wool)、金屬泡沫(metal foam)、一個至少部分電性導電的多孔聚合物(polymer)、至少部分用電性導電的多孔石墨(graphite)。為提供本發明之一個優點，多孔元件的至少部分電傳導性能提供電極相當低的序列阻抗，且能減少對流體的流動而言之金屬鹵化物的減少。

選擇性地，在電極中的多孔元件實質上在操作中的一個電阻抗係數比金屬鹵化物元件的低至少一個量度(magnitude)。多孔元件之配置能流生其電阻抗係數相當小於金屬鹵化物元件的，使得電極能夠執行比只包括金屬元件和金屬鹵化物元件之簡單電極更好。

選擇性地，在電極中的多孔元件在操作中在流體逐漸地溶解或者磨損，因此使得多孔元件的細孔(pore)能提供多孔性(porosity)供流體存取。這樣實施之偵測器之優點是堵住的細孔當多孔元件在流體的流動中溶解或磨損時會變成打開。

選擇性地，在電極中的多孔元件和金屬鹵化物元件實質上在空間上相符，例如，如後面所說明，金屬鹵化物元件和多孔元件可以被實質上製造以作為一個整合的元件；例如，多孔元件可以從燒結(sintered)或其它方式互相結合之多孔材料和金屬鹵化物材料的粒子來製造，該整合的方式能簡化電極的製造而且能降低電極的製造成本。

選擇性地，在電極中的多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得多孔元件對流體有親水性。該濕劑的使用能使得電極在在第一次操作中即可迅速穩定。製造成本和偵測器校準時間能因此而降低，因此使得偵測器容易被製造。

選擇性地，在電極中的金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件實質上相互同中心形成電極。這種方式的組合提供電極一小型(compact)形式並且與當代製造程序相容。

選擇性地，在電極中的金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件被製造為拉長元件(elongate component)，因此使得各電極成為線型。該形式對電極的優點是在連續製造過程中，提供電極的細條(strip)是從製造工具連續拉長產生。

選擇性地，在電極中，至少金屬鹵化物元件和多孔元件之一是從結合的(bonded)粒子中製造，以對於流體形成多孔性(porosity)。使用實質上隨機方向的粒子來製造電極其優點是容易提供有效率的製造，而且能提供電極的更穩定的電氣性能。更選擇性地，粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結(sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入結合劑(bonding agent)。不過，其他相互結合粒子的方法也是可行的。

選擇性地，在電極中的金屬元件的配置是至少部分圍住(enclose)多孔元件。該製造形式之優點是金屬元件一般比多孔元件更堅固，因此，金屬元件能對多孔元件提供實質保護。

選擇性地，在電極中的多孔元件能至少部分圍住金屬元件。該製造形式具有優點是電極對流體的流動能有更大的偵測區域，因此能降低測量噪音。

選擇性地，在電極中的多孔元件在其製造過程中，受到金屬鹵化物的沉積(deposition)影響，其中是透過電鍍(electroplating)和/或陽極沉積(anodic deposition)。選擇性地，該陽極沉積包括金屬鹵化物到多孔元件的沉積，藉由採用包括存在於金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。選擇性地，鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。把金屬鹵化物引入多孔元件的優點是在多孔元件中的細孔以一細縫規模之尺寸(interstitial scale of dimensions)被有效地填補。

根據本發明的第三形態，提供製造能對流體做電性接觸之電極的方法，該方法包括下列步驟：(a)提供一金屬元件；(b)提供一金屬鹵化物元件；(c)提供一至少部分電性導電對流體是多孔之多孔元件；以及(d)相互地組合金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件，使得多孔元件可用於妨礙金屬鹵化物在流體中逐漸的減少，並用於對金屬元件提供在流體和金屬鹵化物元件之間一電性導電的路徑。

選擇性地，該方法更包括下列步驟：(e)在金屬元件中包括銀；以及(f)在金屬鹵化物元件包括銀氯化物。

銀和銀氯化物其優點是它們不僅一般沒有毒而且具有相當低比率的速度溶解於水的特性，而且銀和銀氯化物材料可在可接受的成本下很容易取得。

選擇性地，該方法更包括下列步驟：(g)多孔元件的製造包括至少下列之一：金屬毛(metal wool)、金屬泡沫(metal foam)、一個至少部分電性導電的多孔聚合物(polymer)、至少部分用電性導電的多孔石墨(graphite)。

選擇性地，該方法包括當包括到該電極時，使得多孔元件和金屬鹵化物元件實質上在空間上相符，例如，如後面所說明，金屬鹵化物元件和多孔元件可以被實質上製造以作為一個整合的元件；例如，多孔元件可以從燒結(sintered)或其它方式互相結合之多孔材料和金屬鹵化物材料的粒子來製造，該整合的方式能簡化電極的製造而且能降低電極的製造成本。

選擇性地，該方法包括一進一步步驟，該多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得多孔元件對流體有親水性。該濕劑的使用能使得電極在在第一次操作中即可迅速穩定。製造成本和偵測器校準時間能因此而降低，因此使得偵測器容易被製造。

選擇性地，該方法包括一進一步步驟，組裝金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件實質上相互同中心以形成電極。這種方式的組合提供電極一小型(compact)形式並且與當代製造程序相容。

選擇性地，該方法包括一進一步步驟，組裝金屬元件、金屬鹵化物元件和多孔元件被製造為拉長元件(elongate component)，因此使得各電極成為線型。該形式對電極的優點是在連續製造過程中，提供電極的細條(strip)是從製造工具連續拉長產生。

選擇性地，該方法包括一步驟，製造至少金屬鹵化物元件和多孔元件之一是從結合的(bonded)粒子中製造，以對於流體形成多孔性(porosity)。使用實質上隨機方向的粒子來製造電極其優點是容易提供有效率的製造，而且能提供電極的更穩定的電氣性能。更選擇性地，粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結(sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入結合劑(bonding agent)。不過，其他相互結合粒子的方法也是可行的。

選擇性地，該方法包括一步驟，透過電鍍(electroplating)和/或陽極沉積(anodic deposition)金屬鹵化物到多孔元件，藉由採用包括存在於金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。選擇性地，該陽極沉積包括金屬鹵化物到多孔元件的沉積，藉由採用包括存在於金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。選擇性地，鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。把金屬鹵化物引入多孔元件的優點是在多孔元件中的細孔以一細縫規模之尺寸(interstitial scale of dimensions)被有效地填補。

本發明的特徵可以任何組合結合而沒有離開由申請專利範圍定義之本發明的範圍。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

在概述裡，本發明關於提供至少一個部分解決上述的問題的方法，即一層較厚的金屬鹵化物，例如在偵測器10的電極40a、40b，會增加電極系列阻抗與特別在低於1赫茲的測量頻率之偵測器流體流動測量噪音，當一層較薄的金屬鹵化物，例如在如上所述的偵測器10的電極40a、40b，因為這層薄的金屬鹵化物的逐漸溶解，而不能提供需要具有長操作壽命之流體流動偵測器。本發明透過採用提供至少一個部分解決這個問題的方法，如第2圖中所說明，至少部分用電性導電的多孔元件100在一電極40之金屬鹵化物元件110和使用該電極40測量的流體120的之間或者和其在空間中相符。一金屬元件130包括於該電極40，和金屬鹵化物元件110電性接觸。使用該多孔元件100對一個熟習技術的人來看是不令人滿意，因為存在於多孔元件100的細孔140讓其多孔性提高，而使得容易受到在流體120中的微小粒子或者碎片(debris)150堵塞，或者例如這流體120是水，其中真菌或者細菌的成長而造成。

實際上，整合多孔元件100到該電極40被發現能在很長的時期可靠的運作，例如超過10年或者更多持續的使用。細孔140能建立金屬鹵化物的逐漸降低濃度梯度(concentration gradient)160，其中，在流體流動中，金屬鹵化物元件110的金屬鹵化物之最大濃度是遠離流體120的大部分的細孔140的第一端170內，而金屬鹵化物的最低濃度在第二端180，即暴露於流體120的大部分的細孔140的細孔開口。流體120的黏性(viscosity)與相對小之細孔140一起，以減少金屬鹵化物從金屬鹵化物元件110中透過細孔140到流體120的大部分之減少的比率，因此對該電極40提供較大操作壽命。多孔元件100的至少部分的電性傳導幫助對該電極40提供一相對低的電系列阻抗特性，因此降低的測量噪音，例如約翰遜噪音(Johnson noise)，當使用該電極40實施時，從偵測器10得來的偵測M，如果多孔元件100不導電，在第2圖的電極40將對信號處理單元90有更高的系列阻抗，將因此在偵測M.方面導致約翰遜噪音增加。

較佳地，在多孔元件100內的細孔140，實際上不一定是直的路徑，但是可以是多複雜裂縫路徑(multiplecomplex interstitial route)在燒結粒子之間或者其它結合形成多孔元件100。當元件100是以此種方式製造時，或者是從天生的主要材料(naturally－occurring bulk material)切下來的，細孔140可具有10nm到50μm的範圍內之微小的直徑，更選擇性地，在0.1μm到25μm的範圍內，最選擇性地，實質上在0.5μm到10μm的範圍內。而且，燒結粒子或其它結合一起以形成多孔材料，選擇性地具有0.1μm到200μm的範圍之有效直徑，更選擇性地，在0.5μm到100μm的範圍，最選擇性地，在1μm到50μm的範圍內。

多孔元件100例如從一如石墨那樣的至少部分導電的材料製造，不僅具有相對低比率的溶解到流體120的速度，而且也物理上更堅固。或者，多孔元件100可以被製造從一部分至少導電聚合物形成，以便包括細孔140。當採用石墨材料作為製造多孔元件100時，石墨材料可以從天生固體石墨塊切下來，例如天生的熱解石墨(pyrolytic graphite)塊，或者，從被結合之石墨粒子或者其它相互連接形成石墨材料，以製造多孔元件100。選擇性地，多孔元件100在其中包括整體區域或者也在金屬鹵化物區域110中的金屬鹵化物的粒子；當多孔元件100是從燒結或者其它相互結合一起之粒子製造時，例如透過在一台水壓機(hydraulic press)裡使用加強的壓力，粒子選擇性地包括至少部分導電的粒子之混合物，例如一石墨粒子和金屬鹵化物粒子的混合物。或者，如稍後將被非常詳細闡明的那樣，多孔元件100可能後來形成或者在其中沉積金屬鹵化物材料，例如透過電鍍或陽極的沉積。

例如，在一個例子實施例方面，第2圖所述的該電極40其好處是其金屬元件130是使用銀金屬來做的，它的金屬鹵化物元件110是使用銀氯化物來做的，以及它的多孔元件100的實施是石墨粒子和銀氯化物粒子結合，或者僅僅使用石墨粒子來實施的。在這樣的實施例中，多孔元件100也包括金屬鹵化物粒子，金屬鹵化物元件110可以做的相當薄，或者，例如，實質上沒有，使得金屬元件130個實質上直接介面於包括金屬鹵化物粒子之多孔元件100。該電極40，當製造到第1圖所述的偵測器10時，是選擇性地鑄造(molded)或者其它結合到如第2圖所述之上述流動管20的牆200上，以提供黃流體緊密的密封。

選擇性地，多孔元件100本身之配置使得逐漸溶解或者被磨損到主要流體120，以使得在其第二端180堵塞的細孔140可以清除碎片150，以便保持經由細孔140從主要流體120到金屬鹵化物元件110之存取，或者，如果需要，直接對金屬元件130存取。

雖然第2圖所述的該電極40被以圖解的形式說明，採用該電極40於偵測器10之中如第1圖所示，以提供電極40a、40b，該電極40可以實際上用多種模式實施，以及如稍後所描述之實施。

在第2圖中之該電極40相對應於直流(galvanic)電極，提供一優點是當採用於偵測器10，引進較少的噪音到偵測器10之偵測M中，特別是在低頻如1赫茲或更少時，比較採用基本直流金屬/金屬鹵化物電極之偵測器10，例如公開國際PCT申請號PCT/GB2004/001618所描述者，或者傳統的碳或者不鏽鋼電極。直流電極之特點是即使在相當低電壓時，它允許操作電流進入或出一流體透過帶電種類(charge species)透過其表面的傳送；這樣低的電壓例如不到相對於流體之一伏特。該直流電極相對照於堵塞的電極，堵塞的電極只有效地在可比較的狀況下(comparable condition)允許能量釋出電流(capacitive displacement current)。

如上述的公開的PCT申請裡闡明的那樣，一個直流電極的簡單例子是一被塗上一薄的且可滲透的銀氯化物的銀金屬元件，該電極被浸入在離子導電的電解液(ionically conductive electrolyte)裡。雖然此簡單直流電極在實驗室狀況下提供令人滿意的性能，即在實質上缺乏碎片和粒子150之的非不善的環境裡，發明者已經確定可對簡單的直流電極改進以改良其偵測特性。簡單的銀/銀氯化物電極的限制包括：(i)當暴露於流出動液體時，由於物理上的和化學反應引起的銀氯化物的逐漸的減少，當暴露於液體更長的時間時例如幾周或者幾月，該減少導致電極測量穩定的降低；以及(ii)因為在最初製造的電極上之銀氯化物膜的厚度的增加，導致在偵測M的約翰遜噪音之增加，該噪音是由於銀氯化物層的序列阻抗增加而增加。

如上所述，第(ii)點施加一個不需要的只能使用一定量的銀氯化物之上限於簡單的直流電極的最初製造之時。本發明如提供一個改進的電極以用於流體流動偵測器，即偵測器，能有相對大儲存之金屬鹵化物，例如銀氯化物，以避免降低電極的噪音性能。提供該改進的電極的一方法是嵌入一球狀金屬鹵化物(a pellet of metal halide)，例如銀氯化物，在電極的表面內之一個洞裡，使得至少在操作中電極表面的一部分透過一層相當薄的金屬鹵化物，例如銀氯化物和液體電性接觸。按照本發明的一個更改進的解決辦法是包括一多孔(porous)，至少部分電性導電元件於例如銀氯化物之金屬鹵化物、一液體，例如其流動可以被偵測之一液體之間；該多孔元件之操作之該液體而言是至少一增加導電之區域，以及提供以較低的速度溶解金屬鹵化物於該液體。

參考第3圖，顯示第一實施例的電極40。在第3圖中，該電極40以截面圖和透視圖的方式說明。

電極40包括金屬殼300，例如用銀製造，相對應於金屬鹵化物元件310、320，例如包括銀氯化物，以及一多孔元件330從一至少部分電性導電的多孔材料建立；如上面所述，多孔材料能選擇性地包括至少金屬泡沫、金屬羊毛和石墨之一，雖然其他類型之多孔導電材料的也可能被採用，例如，電性導電陶瓷材料。石墨具有一阻抗係數在一3×10^{－ 6} Ω m在60×10^{－ 6} Ω m的範圍。而且，具有相同結晶層的熱解石墨，沿著其結晶層具有5×10^{－ 6} Ω m和垂直其結晶層之5×10^{－ 3} Ω m阻抗係數。比較中，銀金屬在室溫時具有阻抗係數1.5×10^{－ 8} Ω m。為了描述本發明，選擇性地，"至少部分導電"的說明解釋當使用時受流體120影響時，多孔材料有一個主要電阻係數是實質上比金屬鹵化物的低至少一個量度(magnitude)。更選擇性地，"至少部分導電"的說明解釋當使用時受流體120影響時，多孔材料有一個主要電阻係數是實質上比金屬鹵化物的低至少二個量度。例如，銀氯化物在乾燥形式時，實質上是一絕緣體，但與水結合時，可提供導電性。

多孔元件330其第一面在操作時和主要流體120接觸，而其第二面和包括金屬鹵化物材料的金屬鹵化物元件320接觸。在第3圖，多孔元件330和兩個金屬鹵化物元件310、320電性接觸，且與金屬殼300直接接觸。選擇性地，金屬鹵化物元件310可以被忽略如在第4圖中之截面圖和透視圖中。方便地，元件320之實施是以一顆金屬鹵化物材料的小球，例如銀氯化物，小球在製造期間捲曲(crimp)進金屬殼300。在第3圖中所述之電極40，當整合到偵測器10時，較佳地鑄造或者其它方式結合到管20的牆200，同時提供一封條(seal)到金屬殼300。實際上，發明者發現流體緊密封條(fluid－tight seal)不容易封到多孔元件330上。

選擇性地，多孔元件330到流體120提供之第一面是緊接於(flush with)管20的內表面，以降低區域亂流(local turbulence)，以及因此降低多孔元件330的第一面之物理上的磨損。而且，殼300容易地從平的金屬片製造，在製造期間被撞擊以形成殼狀形狀；不過，其他製造殼300的方法，例如從金屬棒以機器加工或者鑄造皆是可行的。金屬鹵化物元件320容易地保持在殼300內，透過至少一機械捲曲殼300到元件320上，以及節約地使用一黏著或者結合劑(bonding agent)到在金屬鹵化物元件320和殼300內表面之間的界面之一部分。而且，選擇性地，殼300在其後表面電性連接到結合或者鑄造到牆200之一電線340，以提供一流體緊密封條(fluid－tight seal)；電線340可操作以耦合，例如，在第3圖的該電極40到偵測器10的信號處理單元90，以提供一台加強根據本發明的流體流動偵測器。

多孔元件330提供第3圖和第4圖所述的該電極40在更高的信號頻率之一基本連續導電的表面，即大於0.1赫茲，其中，在電極40到流體120所呈現之一個阻抗的容性元件(capacitive component)是一主要信號傳導路徑(dominant signal conduction path)。而且，第3圖和第4圖所述的該電極40也允許在操作中在金屬鹵化物元件320和流體120之間的離子交換，這是因最佳低頻偵測性能所需要，其中，在電極40到流體120中呈現之阻抗的電阻元件(resistive component)是一主要信號傳導路徑。換句話說，包括多孔元件330的優會是因為導電電極表面面積之增加，結合有利的高頻率電極效能，有效呈現到流體120，以及由於元件310、320包括金屬鹵化物材料對流體120提供一穩定的直流電性連接特性而提升之低頻性能。

將多孔元件330包括在第3和第4圖中該電極40的顯著的優點是從金屬鹵化物元件320中透過物理上的磨損和離子擴散而導致例如銀氯化物之金屬鹵化物材料的耗盡可降低。在流體120中的碎片或者粒子150在操作中將傾向於損壞多孔元件330，而不是元件320內包括的金屬鹵化物材料。對元件320的損害會降低電極40的低頻效率，偵測性能退化不會由於多孔元件330被磨損而上升。在於第1圖所述之偵測器10的採用第3和第4圖之該電極40延長使用後，例如在使用超過電極運轉壽命20年，會發生金屬鹵化物元件320的逐漸溶解到流體120。當金屬鹵化物是銀氯化物時，銀氯化物在流體120的微量一般不會形成任何健康危險；例如，銀氯化物以前被作為正式添加色素，而沒有任何用文獻證明其具有害健康之效應，這樣低健康危險使得該電極40可被在飲用水的流量監控的狀況下。因此，多孔元件330的優點是可操作以妨礙金屬鹵化物離子從元件320散佈到流體120，因此減慢元件320的溶解進流體120，以及因此為該電極40提供加強的操作壽命。

如用上述的闡明的那樣，發明者已經了解多孔元件330包括金屬鹵化物材料是該電極40的更進一步可選擇的實施。金屬鹵化物材料的包括可以在製造多孔元件330時，透過利用一金屬鹵化物粒子和導電多孔物質粒子的混合物而取得，再透過燒結或者相似的結合或者壓縮程序以將粒子結合在一起。或者/另外，金屬鹵化物可以陽極處理的方式，後來形成於製造多孔元件330以的導電多孔材料上。

在該陽極處理裡，多孔元件330之初步製造可以藉由機器加工多孔石墨或者以相互把石墨粒子結合起來以形成石墨塊(graphite mass)。石墨塊接著暴露於金屬鹽，例如銀硝酸鹽溶液，可滲入石墨塊的細孔140。下一步，暴露於金屬鹽溶液的石墨塊接著暴露於包括一個鹵化物的一酸，例如鹽酸。酸與金屬鹽的溶液的反應滲入細孔140的結果，導致在細孔140之金屬鹵化物的沉積。因此，藉由首先對石墨塊置於銀硝酸鹽溶液，隨後暴露於鹽酸而得到銀氯化物在製造多孔元件330的相互結合粒子之間的裂縫空間中之沉積。它也將被了解，例如作為一個另外之選擇，電鍍技術用以導致金屬鹵化物材料到多孔元件330的細孔140，也是一可行的製造方法。

在第3和第4圖，殼300顯示至少部分圍繞多孔元件330。深表了解該電極40的其他實施是可行的，如在第5圖中之截面和透視圖所述的。在第5圖中，該電極40由一金屬之中心杆(central rod)或者電線400實現，例如銀金屬，由相對應之金屬鹵化物元件410，例如銀氯化物，至少部分同心包圍住(at lease partially concentrically surrounded)，接著，由多孔元件420至少部分同心包圍住。多孔元件400選擇性地採用製造在第3和第4圖之上述元件330相似材料來製造。電線400以及元件410、420的相互同心組合是可選擇性地，而非同心組合也是可行的。選擇性地，銀鹵化物材料可以是整體整合到多孔元件420，以便金屬鹵化物元件410可以降低厚度或者甚至省略。使用中，第4圖所述的該電極40可以被安裝，以便多孔元件420的外圍表面能提供一條主要傳導路徑，以電性接觸於流體120，或者，第5圖中的電極40之一末端區域中，在由箭頭指示的方向，提供一條主要傳導路徑，以電性接觸於流體120；此較後之配置具有優點是電線400和元件410、420能有助於流體120的電性接觸。選擇性地，第5圖所述的電極40可以被結合或者鑄造到偵測器10之管20的牆200中，使得流體封條是提供於中心杆或者電線400。第5圖所示之電極40是較容易製造，因為需要捲曲或其它方式以結合殼300和元件310、320是可以避免的。

上述中，多孔元件330、420從一或更多比採用作為元件310、320、410、殼300和電線或者杆400之金屬和金屬鹵化物材料較小導電性的材料來製造出來的。當銀/銀氯化物組合被採用作為金屬/金屬鹵化物時，多孔元件330、420較佳地是不包括具電化學能力會干擾該電極40的操作之一個或多個鈀(palladium)、鉑(platinum)或者金，例如當製造時，採用銀/銀氯化物組合。

為了降低成本，電線或者杆420，以及殼300可以從一廉價的金屬製造，例如銅，然後，在其外表面上鍍上所需要的金屬，例如銀。在如此做時，在第4和第5圖中所述之電極40的製造成本可以降低。但是，在該實施裡，如果發生生鏽時，必需流體120不能滲入在廉價的金屬和所需金屬之間。

第3、4和5圖說明實質上同心配置的該電極40的實施例。發明者也了解其它配置是可行的。例如，在第6圖中之截面圖和透視圖，顯示電極40的以線性配置的實施，包括一海峽狀(channel－type shape)之拉長金屬殼500，例如U形海峽，其內部表面510至少配有一個相對應於金屬鹵化物的層520。例如，金屬殼500選擇性地用銀製造，層520由銀氯化物製造。在金屬殼500內的是至少部分導電多孔材料，例如石墨、金屬毛、金屬泡沫或者電性導電多孔聚合物或者塑膠材料之一拉長條(elongate strip)530；多孔材料包括流體120能滲入之細孔140以對層520和金屬殼500做電性接觸。

第6圖所述之電極40之優點是它可以由拉長條製成，包括殼500及層520捲曲(crimp)到帶530上。拉長條530可能接著被切下或者被鋸下形成較短在第6圖所述之電極40，一或更多電線540可附在在其上，例如透過焊接、捲曲或者點焊(spot welding)。當該電極40採用於偵測器10時，管20可較佳地被製造，例如藉由噴出鑄造技術(extrusion molding technique)，以得到如在第6圖所述之具有一個矩形的橫截面的拉長電極40。選擇性地，當被整合到第1圖所述的偵測器10時，在第6圖所述之電極40被橫向安裝到流動F。

當製造包括根據本發明實施的電極40a、40b，例如在包括第2到第6圖裡所述的電性導電的多孔元件之電極40的在第1圖中所述之偵測器10時，出現的一個實際問題是最初電極40a、40b的弄濕(wetting)。細孔140需要一個時期以充滿流體120，當流體120是水時，細孔140穩定的弄濕可能需要幾個小時，然後整合包括導電多孔元件之該電極40的偵測器10的偵測M才會對於流動F.變得穩定。發明者已經想到該電極40可以預先由濕劑處理，例如用酒精、一洗滌劑(detergent)或者其它濕劑之一或者多個，如通常在半導體製造過程裡使用的；細孔140因此具親水性且在操作中，容易迅速充滿流體120。當多孔元件100，330，420，520由相互結合的粒子製造時，濕劑可以它們相互結合一起之前先將粒子處理。或者，例如當多孔元件100，330，420，520被使用一個高溫過程製造，例如燒結程序(sintering process)使用500℃之上升溫度，此濕劑接著能被引入那些元件100、330、420、520，使得當初次在偵測器10裡使用時，可以使它們迅速例如在幾分鐘內趨於穩定。該濕劑的引入可以由真空注入(vacuum impregnation)或者透過高壓注入，或者僅僅在最初使用之前，透過元件100、330、420、520的延長暴露濕劑。

如上述闡明的那樣，根據本發明包括用以改進其效率之電性導電多孔元件的該電極40，容易在第1圖所述之偵測器10中採用，以改進其測量的穩定性以及增加其操作的壽命。偵測器10適於應用於水流動偵測器，例如在家庭和工業環境中。水流動偵測器，接著，容易為用以測量累積水量的一個水流動量計(water flow meter)所採用，例如作為用水帳單之目的。當根據本發明之電極40被用於偵測器10時，為偵測器10提供一改進的噪音特性，如第7圖所示。

在第7圖中，一個橫座標頻率軸600，具自左到右對數增加之頻率，以及一縱座標噪音軸610，表示在偵測M之噪音，由下到上增加的噪音。橫座標軸600代表一頻率，是磁場70被調節以啟動信號處理單元90來執行差別量測(differential measurement)，以移除在稍後將被闡明的系統偏移錯誤(systematicoffset error)。更顯示一條第一曲線620，當用傳統的石墨或者耐腐蝕性金屬電極操作以作為電極40a、40b時，表示偵測器10的測量噪音特性。而且，還有顯示第二曲線630，描述當使用金屬/金屬鹵化物作為電極40a、40b之偵測器10的測量噪音特性，該金屬/金屬鹵化物電極如上述的公開的PCT申請所描述。這些金屬/金屬鹵化物電極能為偵測器10提供降低的低頻測量噪音，因此提供噪音性能改善，如區域640所示。按照本發明之金屬/金屬鹵化物電極包括一電性導電的多孔元件，當用於偵測器10的電極40a、40b時，為偵測器10提供測量噪音效率如曲線630所示，能夠讓偵測器10的多年持續的操作，這樣持續的噪音改進偵測器10大大地優點，能符合官方標準所訂定的噪音效率，能對磁場70以較小頻率的調變(modulation)來操作，因此能節省操作電能。這樣的低電能操作為偵測器10提供相當多的優點，因它可以從內部電源而被操作持續很長的時期，例如內部電池，因為不需要連接一個外部電源，例如另外之主要電源供應，因此方便家庭和工業環境安裝使用。使用偵測器10內部的電池不僅簡化偵測器10的安裝，也改進其安全性，特別是用於測量水時。

上述在偵測器10的信號處理單元90內執行之差別量測，將更進一步在概述內闡明。如第1圖所述的在電極40a、40b之間測量的電位差V，是實質上根據第一方程式與流體120的流動的量度有關(Eq.1)：V＝kFB＋V_o ＋V_n Eq.1

其中V＝本電極40a、40b之間產生之電壓k＝封條係數(sealing coefficient)F＝流體流動速率V_o ＝電極系統偏移電壓(systematic offset voltage)B＝磁埸量度V_n ＝測量噪音。

透過實施磁場70的兩個不同的大小之差別量測，即磁場大小B₁ 和B₂ ，透過第二方程式(Eq.2)在信號處理單元90，因此得到電壓V的差別量測之一第一近似值(approximation)：△V＝kF(B₂ －B₁ )＋2V_n Eq.2

測量噪音並未由差別量測而降低，因為對兩個相互不同的磁場B₁ 和B₂ 噪音暫時不相關聯。在特別情況下，其中磁場大小相互一致，但是不同方向，即B₂ ＝－B₁ ，第二方程式可以被重新製定今第三方程式(Eq.3)△V＝2kFB₂ ＋2V_n Eq.3

因為噪音V_n 在偵測M中相當低，當根據本發明之電性導電多孔元件之金屬/金屬鹵化物電極被用為偵測器10的電極40a、40b時，磁場70可以較不經常調節，例如由660所指示，因此使得偵測器10能夠用更低的功耗操作；利用如第1圖所示之偵測器10之傳統的流量計使用的抗腐蝕金屬電極或者石墨電極，其操作用於差別量測之磁場調製頻率是在50赫茲，由650所指出，包括根據本發明多孔元件的電極之偵測器10能夠操作在差別量測之之磁場調製頻率在1赫茲或更少。因此當操作在根據本發明與操作在採用傳統類型的電極40a、40b習知偵測器10來比較的話，偵測器10之操作電源節省差不多兩個量度(magnitude)。

較佳地包括根據本發明之電性導電多孔元件的金屬/金屬鹵化物的第1圖中之偵測器10，能作為一台流體流動偵測器，例如水流量偵測器。當該水流量偵測器配有信號處理單元90，具有暫時整合測量的流動速率的一個功能，具有該功能之水流量偵測器能作為一個固態水量計(solid－state water meter)。因為該固態水量計包括根據本發明之電極，具有至少部分電性導電的多孔元件，能為水量計提供更低的噪音，水量計能符合噪聲測量需要，且使用內部的電源例如一個電池，而操作於很長的時間。該固態水量計與習知同時代固態水量計相比是一技術先進的產品。

較佳地，磁場產生元件50可以其它的方法實施。在如上所述公開的PCT申請中所述，磁場產生元件50可以採用殘餘磁場特性，使得能源只在改變磁場70時消耗，而不是當維持磁場70於現有狀態時消耗。或者，磁場70的調製可以透過調節包括磁場產生元件50、極片60a、60b和一個磁場被建立的管20的區域之磁性電路的磁阻的而取得。例如，磁場產生元件50可以永久有磁性來實施，相對於極片60a、60b空間移動來調節磁場70。為了對偵測器10除去系統偏移之差別量測之此調節偵測器10的磁場70的方法，當偵測器10採用根據本發明之電性導電多孔元件之金屬/金屬鹵化物電極作為偵測器10的電極40a、40b時，也在本發明範圍內，例如當偵測器10被配置成一個水流量計。

偵測器10的信號處理單元90能使用計算機硬體，特別應用硬體(application-specific hardware)或者兩者混合來實施。選擇性地，硬體以互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)技術來實現，以便為偵測器10提供相當低的功耗，因此例如使處理單元90能夠從一內部電源操作多年，例如內部的電池。選擇性地，單元90以應用程式特別積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)實施，以提供透過管20之流體120的流動F的累積偵測，使偵測器10能夠作為一個流量計，例如一個水流量計。

對上述的本發明的實施例的修改在沒有背離如申請專利範圍所定義之發明範圍是可能的。例如，雖然上述實施例與測量如水那樣的流體的流動速率有關，本發明能採用於測量電離氣體等的流動速率。而且，上述的電極能在很多應用範圍裡使用，其中，對流體之可靠電性接觸是需要讓長時期的使用。

如"包括"、"組成"、"整合"、"含有"、"具有"、"是"等描述與界定本發明之說明不是唯一的，即考慮到的項目、組成或者元件不是不明確描述的也存在。提到單數的話也理解成與複數有關，反之亦然。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧偵測器

20‧‧‧管

F‧‧‧流動

M‧‧‧度量

30‧‧‧磁性電路

40、40a、40b‧‧‧電極

50‧‧‧磁場產生元件

60a、60b‧‧‧極片

70‧‧‧橫向磁場

80‧‧‧箭頭

90‧‧‧信號處理單元

V‧‧‧電位差

100‧‧‧多孔元件

110‧‧‧金屬鹵化物元件

120‧‧‧流體

130‧‧‧金屬元件

140‧‧‧細孔

150‧‧‧碎片

160‧‧‧濃度梯度

170‧‧‧第一端

180‧‧‧第二端

200‧‧‧牆

300‧‧‧金屬殼

310、320‧‧‧金屬鹵化物元件

330‧‧‧多孔元件

340‧‧‧電線

400‧‧‧電線

410‧‧‧金屬鹵化物元件

420‧‧‧多孔元件

500‧‧‧拉長金屬殼

510‧‧‧內部表面

520‧‧‧層、金屬鹵化物元件

530‧‧‧拉長條、多孔元件

540‧‧‧電線

600‧‧‧橫座標頻率軸

610‧‧‧縱座標噪音軸

620‧‧‧第一曲線

630‧‧‧第二曲線

640‧‧‧區域

第1圖是如上所述的公開的國際PCT申請所描述之習知流體流動偵測器的說明圖；第2圖是根據本發明一個電極的說明圖，電極是一金屬、金屬鹵化物和至少部分用電性導電的多孔元件之結合；第3圖是在第2圖中說明的電極的實際實施的說明圖；第4圖是第3圖中所說明之電極的簡化的版本的說明圖；第5圖是第2圖中說明的電極之實際實施的說明圖；第6圖是第2圖中所述之電極之另一拉長實施的說明圖；以及第7圖是說明採用根據本發明之電極於第1圖中之流體流動偵測器，而能得到噪音性能改善之說明圖。

電極．．．40

多孔元件．．．100

金屬鹵化物元件．．．110

流體．．．120

金屬元件．．．130

細孔．．．140

碎片．．．150

濃度梯度．．．160

第一端．．．170

第二端．．．180

牆．．．200

Claims (48)

1. 一種流體流動偵測器，用以在一個區域偵測一流體的一流動，該偵測器包括：一磁性電路，用以把一個磁場施於該區域的至少一部分上；以及電極的配置，用以偵測在該等電極之間因應於流過該磁場的該流體而產生之一電位，其中每個該等電極係由一連串之一金屬元件、一金屬鹵化物元件、以及一至少部分電性導電的多孔元件透過該金屬鹵化物元件形成連續串接並於該流體中使用，該多孔元件可用於至少部分妨礙該金屬鹵化物元件在該流體的該流動中逐漸的減少，並用於對金屬元件提供在該流體的該流動和該金屬鹵化物元件之間電性導電的一個路徑，其中該多孔元件的導電性小於該金屬元件採用之金屬的導電性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該金屬元件包括銀，而該金屬鹵化物元件包括銀氯化物。
3. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件包括至少下列之一：一金屬毛、一金屬泡沫、一個至少部分電性導電的多孔聚合物、至少部分用電性導電的多孔石墨。
4. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件實質上在操作中的一個電阻抗係數比該金屬鹵化物元件的低至少一個量度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多 孔元件在操作中在該流體的該流動中的逐漸地溶解或者磨損，因此使得該多孔元件的複數個細孔能提供多孔性(porosity)以供該流體存取。
6. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件和該金屬鹵化物元件實質上在空間上相符。
7. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該金屬鹵化物元件至少部分整合到該多孔元件中。
8. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得該多孔元件對該流體有親水性。
9. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件實質上相互同中心形成各個相對應之電極。
10. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件被製造為拉長元件(elongate component)，因此使得各電極成為線型。
11. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，至少該金屬鹵化物元件和該多孔元件之一是從複數個結合的(bonded)粒子中製造，以對於該流體形成多孔性。
12. 如申請專利範圍第10項所述之偵測器，其中，該等粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結(sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入結合劑(bonding agent)。
13. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該金 屬元件的配置是至少部分圍住(enclose)該多孔元件。
14. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件能至少部分圍住金屬元件。
15. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，其中，該多孔元件在其製造過程中，受到金屬鹵化物的沉積(deposition)，其中是透過電鍍(electroplating)和/或陽極沉積(anodic deposition)。
16. 如申請專利範圍第15項所述之偵測器，其中，該陽極沉積包括一金屬鹵化物到該多孔元件的沉積，藉由採用包括存在於該金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於該金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。
17. 如申請專利範圍第16項所述之偵測器，其中，該鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。
18. 如申請專利範圍第1項所述之偵測器，包括一信號處理單元，用以從該等電極的架構接收相對於產生於操作中的該等電極之間之電位之一信號，該信號處理單元可操作以產生該流體的流動之一偵測、該流體的流動之累積偵測(cumulative measure)，該偵測器和該信號處理單元可以提供一流體流量計。
19. 一種電極，用以對一流體電性接觸，該電極包括一金屬元件，其中每個該電極係由一連串之一金屬元件、一金屬鹵化物元件、以及一至少部分用電性導電的多孔元件 透過該金屬鹵化物元件形成連續串接並於該流體中使用，該多孔元件可用於至少部分妨礙該金屬鹵化物元件在該流體的流動中逐漸的減少，並用於對該金屬元件提供在該流體和該金屬鹵化物元件之間電性導電的一個路徑，其中該多孔元件的導電性小於該金屬元件採用之金屬的導電性。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該金屬元件包括銀，而該金屬鹵化物元件包括銀氯化物。
21. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件包括至少下列之一：一金屬毛(metal wool)、一金屬泡沫(metal foam)、一個至少部分電性導電的多孔聚合物(polymer)、至少部分用電性導電的多孔石墨(graphite)。
22. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件實質上在操作中的一個電阻抗係數比該金屬鹵化物元件的低至少一個量度(magnitude)。
23. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件在操作中在該流體的該流動中的逐漸地溶解或者磨損，因此使得該多孔元件的複數個細孔能提供多孔性(porosity)以供該流體存取。
24. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件和該金屬鹵化物元件實質上在空間上相符。
25. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得該多孔元件對該流體有親水性。
26. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件實質上相互同中心形成各個相對應之電極。
27. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件被製造為拉長元件(elongate component)，因此使得各電極成為線型。
28. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，至少該金屬鹵化物元件和該多孔元件之一是從複數個結合的(bonded)粒子中製造，以對於該流體形成多孔性(porosity)。
29. 如申請專利範圍第28項所述之電極，其中，該等粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結(sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入結合劑(bonding agent)。
30. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該金屬元件的配置是至少部分圍住(enclose)該多孔元件。
31. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件能至少部分圍住金屬元件。
32. 如申請專利範圍第19項所述之電極，其中，該多孔元件在其製造過程中，受到金屬鹵化物的沉積(deposition)，其中是透過電鍍(electroplating)和/或陽極沉積(anodic deposition)。
33. 如申請專利範圍第32項所述之電極，其中，該陽極沉積包括一金屬鹵化物到該多孔元件的沉積，藉由採用包括存在於該金屬元件的金屬之鹽(salt)的處理方法 (treatment)，和藉由採用包括存在於該金屬鹵化物元件的鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。
34. 如申請專利範圍第33項所述之電極，其中，該鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。
35. 一種電極的製造方法，能對一流體做電性接觸，該方法包括下列步驟：(a)提供一金屬元件；(b)提供一金屬鹵化物元件；(c)提供一至少部分電性導電對該流體是多孔之多孔元件，該多孔元件的導電性小於該金屬元件採用之金屬的導電性；以及(d)相互地組合該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件以形成一連續串接之該金屬元件、該金屬鹵化物元件以及該多孔元件，使得該多孔元件可用於妨礙該金屬鹵化物元件在該流體中逐漸的減少，並用於對該金屬元件提供在該流體和該金屬鹵化物元件之間一個電性導電的路徑。
36. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法更包括下列步驟：(e)在該金屬元件中包括銀；以及(f)在該金屬鹵化物元件包括銀氯化物。
37. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法更包括下列步驟： (g)該多孔元件的製造包括至少下列之一：金屬毛(metal wool)、金屬泡沫(metal foam)、一個至少部分電性導電的多孔聚合物(polymer)、至少部分用電性導電的多孔石墨(graphite)。
38. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法包括下列步驟：當包括到該電極時，使得該金屬鹵化物元件和該多孔元件實質上在空間上相符。
39. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法進一步包括下列步驟：該多孔元件包括一濕劑(wetting agent)或以該濕劑預先處理過，用於使得該多孔元件對該流體有親水性。
40. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法進一步包括下列步驟：組裝該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件實質上相互同中心以形成該電極。
41. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法進一步包括下列步驟：製造該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件為拉長元件(elongate components)用以互相組合以製造該電極，因此使得該電極成為線型。
42. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法進一步包括下列步驟：製造至少該金屬鹵化物元件和該多孔元件之一是從複數個結合的(bonded)粒子中製造，以對於該流體形成多孔性(porosity)。
43. 如申請專利範圍第42項所述之電極的製造方法，其中，該等粒子是由至少下列之一結合在一起：燒結 (sintering)、機械性壓縮的結合(bonding)、加入一結合劑(bonding agent)。
44. 如申請專利範圍第35項所述之電極的製造方法，該方法進一步包括下列步驟：透過電鍍(electroplating)或陽極沉積(anodic deposition)金屬鹵化物到該多孔元件，藉由採用包括存在於該金屬元件的一金屬之一鹽(salt)的處理方法(treatment)，和藉由採用包括存在於該金屬鹵化物元件的一鹵化物的一酸(acid)的一處理方法。
45. 如申請專利範圍第44項所述之電極的製造方法，該方法之實施使得該鹽包括銀硝酸鹽(silver nitrate)，該酸包括鹽酸(hydrochloric acid)。
46. 一種水流動偵測器，用以在一個區域偵測一水的一流動，該偵測器包括一磁性電路，用以把一個磁場施於該區域的至少一部分上，以及電極的配置用以偵測在該等電極之間因應於流過該磁場的該水而產生之一電位，其特徵在於：每個該等電極係由一連續串接之一金屬元件、一金屬鹵化物元件、以及一至少部分電性導電的多孔元件所組成，其中：(a)該多孔元件可用於至少部分妨礙該金屬鹵化物元件在該水的該流動中逐漸的減少；以及(b)該多孔元件藉由其部分電性導電性可提供在該水的該流動和該金屬鹵化物元件之間及回到該金屬元件之電性導電的一個路徑，其中該多孔元件的導電性小於該金屬 元件採用之金屬的導電性。
47. 一種電極，用以在如申請專利範圍第46項所述之偵測器中，提供對一水的流動一電性接觸，該電極包括一金屬元件，其特徵在該電極進一步包括一金屬鹵化物元件、以及一至少部分用電性導電的多孔元件，該多孔元件可用於至少部分妨礙該金屬鹵化物元件在該水的流動中逐漸的減少，並用於對該金屬元件提供在該水和該金屬鹵化物元件之間及回到該金屬元件之電性導電的一個路徑，其中該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件形成一連續串接之元件，且該多孔元件的導電性小於該金屬元件採用之金屬的導電性。
48. 一種電極的製造方法，製造一如申請專利申請範圍第47項所述之電極，能對一水之流動做電性接觸，該方法包括下列步驟：(a)提供一金屬元件；(b)提供一金屬鹵化物元件；(c)提供一至少部分電性導電對該水之流動是多孔之多孔元件，該多孔元件的導電性小於該金屬元件採用之金屬的導電性；以及(d)相互地組合該金屬元件、該金屬鹵化物元件和該多孔元件以形成一連續串接之該金屬元件、該金屬鹵化物元件以及該多孔元件，使得該多孔元件可用於妨礙該金屬鹵化物元件在該水之流動中逐漸的減少，並用於對該金屬元件提供在該水之流動和該金屬鹵化物元件之間及回到該金 屬元件之一個電性導電的路徑。