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原文传递用于电化学测量的测量探针

专利名称：	用于电化学测量的测量探针
摘要：	本发明涉及一种用于电化学测量的测量探针，具有：探针壳体；第一腔体，形成在探针壳体中；第一电解质，容纳在第一腔体中；第一电极，布置在第一腔体内且与第一电解质接触；第一结点，布置在探针壳体的壁中，至少临时地将第一腔体与测量探针的环境连接，使得可通过结点在第一电解质和围绕测量探针的介质之间实现电流流动；第二腔体，形成在探针壳体中；第二电解质，容纳在第二腔体中；第二电极，布置在第二腔体内且与第二电解质接触，和第二结点，可在打开状态和闭合状态之间来回切换，第二结点在闭合状态下将第一腔体和第二腔体彼此分开且在打开状态下将第二腔体连接到第一腔体，使得可通过第二结点在第一电解质和第二电解质之间实现电流流动。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司
发明人：	托马斯·威廉;托尔斯滕·佩希施泰因
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201811493659.X
公开号：	CN109959692A
代理机构：	中原信达知识产权代理有限责任公司
代理人：	穆森;戚传江
分类号：	G01N27/333(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	德国盖林根
主权项：	1.一种用于电化学测量的测量探针，所述测量探针具有 -探针壳体(2、102)， -第一腔体(3、103)，所述第一腔体(3、103)被形成在所述探针壳体(2、102)中， -第一电解质，所述第一电解质被容纳在所述第一腔体(3、103)中， -第一电极(12、112)，所述第一电极(12、112)被布置在所述第一腔体(3、103)的内侧并且与所述第一电解质接触， -第一结点(6、106)，所述第一结点(6、106)被布置在所述探针壳体的壁(5、105)中，所述探针壳体的壁(5、105)限定所述第一腔体(3、103)，所述第一结点至少临时地将所述第一腔体(3、103)与所述测量探针的环境连接，使得经由第一结点(6、106)在所述第一电解质和围绕所述测量探针的介质之间的电流流动是可能的，所述电流流动经由作为电荷载子的离子被介导； -第二腔体(4、104)，所述第二腔体(4、104)被形成在所述探针壳体(2、102)中， -第二电解质，所述第二电解质被容纳在所述第二腔体(4、104)中， -第二电极(13、113)，所述第二电极(13、113)被布置在所述第二腔体(4、104)的内侧并且与所述第二电解质接触，以及 -第二结点(11、111)，所述第二结点(11、111)能够在打开状态和闭合状态之间来回切换，所述第二结点(11、111)在所述闭合状态下将所述第一腔体(3、103)和所述第二腔体(4、104)彼此分离开，并且在所述打开状态下将所述第二腔体(4、104)连接到所述第一腔体(3、103)，使得经由所述第二结点(11、111)在所述第一电解质和所述第二电解质之间的电流流动是可能的，所述电流流动经由作为电荷载子的离子被介导。 2.根据权利要求1所述的测量探针，其中，所述第二结点(11、111)包括可控阀，特别是MEMS技术的可控阀；可控间隙；可控隔膜；或可控喷嘴。 3.根据权利要求1或2所述的测量探针，其中，所述第二结点(11、111)能够在基本状态下闭合，特别是在无电流或无电压状态下闭合，并且能够利用控制电路(130)，特别是通过施加电流或电压，通过激活而切换成所述打开状态。 4.根据权利要求1至3中的一项所述的测量探针，其中，所述第二结点(111)布置在所述探针壳体(102)的界定所述第二腔体(104)的壁(107)中。 5.一种电化学传感器(100)，所述电化学传感器(100)包括根据权利要求1至4中的一项所述的测量探针，其中，所述传感器(100)还包括传感器电路(130、132)，所述传感器电路(130、132)与所述第一电极(112)和所述第二电极(113)导电连接，并且被配置为控制所述第二结点(111)以便将其切换成打开状态或闭合状态。 6.根据权利要求5所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器电路还被配置为将所述第二结点(111)切换成所述打开状态，并且在所述第二结点(111)处于所述打开状态的同时，确定所述第一电极(112)和第二电极(113)之间的电位差(UJ)。 7.根据权利要求5或6所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器电路(130、132)被配置为在预定时间段期间使所述第二结点(111)处于所述闭合状态，并且在预定时间段期满之后将所述结点(111)切换成打开状态，并且在所述第二结点(111)处于打开状态时确定所述第一电极和第二电极之间的电位差(UJ)。 8.根据权利要求1至7中的一项所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器(100)具有测量电极(123)，并且其中所述传感器电路(130、132)被配置为检测所述第一电极(112)和所述测量电极(123)之间的电位差(UpH)，并且根据所述电位差(UpH)生成测量信号。 9.根据权利要求8的电化学传感器(100)，其中，所述测量电极(123)是金属电极；离子选择性电极，特别是pH电极；或者所述测量电极(123)包括离子选择性场效应晶体管。 10.根据权利要求1至7中的一项所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器具有工作电极和对置电极，并且其中，所述传感器电路包括恒电位调节电路，所述恒电位调节电路连接到所述工作电极、所述对置电极和所述第一电极，所述调节电路被设计为生成表示在所述第一电极和所述工作电极之间施加预定电压的情况下，在所述工作电极和所述对置电极之间流动的电流的测量信号。 11.根据权利要求1至10中的一项所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器电路具有在所述探针壳体(102)内布置的探针电路(130)，以及在所述探针壳体(102)外侧布置的上级电路(132)，特别是与所述测量探针分开设置的上级电路(132)，其中，所述上级电路(132)以有线或无线方式连接到所述探针电路(130)用于通信。 12.根据权利要求8至11中的一项所述的电化学传感器(100)，其中，所述传感器电路(130、132)还被配置为基于所述测量信号确定被测变量的测量值，特别是pH值。 13.根据权利要求12所述的电化学传感器，其中，所述传感器电路(130、132)还被配置为在确定所述测量值时使用校正值，所述校正值是根据所述第一电极(112)和所述第二电极(113)之间的电位差(UJ)的测量值来定义的。 14.一种用于操作根据权利要求5至13中的一项所述的电化学传感器(100)的方法，所述方法包括： -将所述第二接点(111)从所述闭合状态切换到所述打开状态； -检测所述第一电极(112)和所述第二电极(113)之间的电位差(UJ)；以及 -在检测到所述电位差(UJ)之后，将所述第二结点(111)从所述打开状态切换成所述闭合状态。 15.根据权利要求14所述的方法，还包括： -基于所检测到的电位差(UJ)来确定所述电化学传感器(100)的状态。 16.根据权利要求15所述的方法，其中，确定所述电化学传感器(100)的状态包括将在第一时间点处检测到的电位差(UJ)与在第一时间点之前的第二时间点处检测到的、所述第一电极和所述第二电极之间的至少一个电位差(UJ)进行比较。 17.根据权利要求14至16中的一项所述的方法，进一步包括： -使用所检测到的电位差(UJ)校准和/或调节所述电化学传感器(100)。 18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电化学传感器(100)的校准和/或调节是由所述传感器电路(130、132)执行的。 19.根据权利要求15至18中的一项所述的方法，其中，传感器的所确定的状态用于调整验证间隔，和/或生成维护建议。 20.根据权利要求15至19中的一项所述的方法，其中，将所述第二结点(111)从所述闭合状态切换成所述打开状态的步骤、检测所述第一电极(112)和所述第二电极(113)之间的电位差(UJ)的步骤、以及检测所述电位差(UJ)的步骤形成验证测量，并且其中，在所述传感器(100)的操作期间、在预定时间段期满之后分别执行验证测量，其中基于所述传感器(100)的所确定的状态来建立所述预定时间段的长度。
所属类别：	发明专利