[發明專利]監控電位測量探針的方法

有效

• 申請號: 200980146783.1
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102224471A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: P·埃里斯曼
• 申請（專利權）人: 梅特勒-托利多公開股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G01N27/416
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;蹇煒

技術領域

本發明涉及一種監控測量探針的方法，具體地，涉及一種離子敏感的電流(amperometric)、電位(potentiometric)或光學測量探針。

背景技術

除其它探針外，該測量探針的范例是pH-、O₂-、CO₂-、或傳導率測量探針，它們用于實驗室中并用于監控和控制許多工業部門中的處理系統，除化學和麻醉工業外，還包括例如食品工業和化妝品工業。

此類型的測量探針將老化，或歸因于與測量介質關聯或發生于測量介質中的事件，它們的運行能力將隨時間而改變。測量探針例如能夠受到侵蝕性(aggressive)測量介質的損害或能夠受到極端處理條件下的改變的影響。在pH測量探針的情況下，測量介質例如能夠通過液體接合處滲透到測量探針中并且改變測量探針的部件。

已知的技術發展水平提供各種途徑和方法用于對這些事件在測量探針中引起的改變進行定量評估。

DE10209318A1中公開了一種計算電化學測量探針的磨損相關的剩余操作壽命的方法。該方法基于測量探針的磨損相關的退化本身在與其功能相關的一個或多個參數的改變中顯現的事實。考慮的參數是pH或氧測量探針的不同校準參數。

EP1550861A1中公開的方法容許在考慮在處理條件下清潔測量探針時發生的那種外來溫度效應的同時，確定測量探針的狀態。

前述方法主要基于與給定的總操作壽命相比，已經發生的事件的評估。它們不給出關于測量探針的當前狀況或測量值的穩定性的信息。

在這些方法中，總的操作壽命通常是基于先前經驗的估計值。在處理系統中，經常有大量的測量探針在使用。每一個過早發生的，并且從而不必要的，測量探針的更換增加了處理成本。在不利的環境下，測量電極的故障甚至能夠導致處理的中斷。

EP1176419A2中描述的pH測量電極具有兩個參考元件，該兩個參考元件布置成使得一個參考元件在另一個之前達到電解液的耗盡(impoverished)狀況。

EP1219959A1中描述的pH測量電極同樣具有兩個參考元件，其中，參考元件的穩定性彼此不同，使得電解液的超前耗盡對一個參考元件的影響比對另一個參考元件的影響快。

檢測電解液的耗盡從而需要改變測量探針的設計。此外，這些方法不提供關于測量信號的質量和/或穩定性的信息。

除關于正確運行的能力和關于剩余操作壽命的信息外，用戶具有關于測量探針的當前操作狀況和關于從其獲得的測量值的穩定性的信息也是重要的。因此，期望能夠確定并更精確地表示測量探針的當前操作狀況。

發明內容

通過用于連續監控測量探針的方法和通過具有實施該方法的能力的測量系統解決了該任務。

一種監控測量探針的方法，具體地，測量探針是離子敏感的電流、電位或光學測量探針，該探針與測量介質接觸并且用于獲取測量介質的至少一個測量值，該方法包括數個步驟。首先，作為時間的函數確定至少一個第一參數的值。基于這些值，計算第一參數的時間導數或斜率的值和斜率的第一絕對值。將第一絕對值與第一閾值進行比較。一旦第一絕對值達到或超過第一閾值，則記錄第一時間點。在此第一時間點開始，監控第一參數，直到第一絕對值降到第一閾值以下，在該時間點，記錄第二時間點。從此第二時間點，作為時間的函數確定至少一個第二參數的值，并且基于這些值，計算第二參數的時間導數或斜率以及斜率的第二絕對值。監控第二絕對值，直到其降到第二閾值以下。當這發生時，記錄第三時間點。基于第一、第二和/或第三時間點，確定監控量。該方法依賴于第一參數比第二參數對測量介質的改變的響應快的事實。兩個參數均是探針特異性參數，即探針特有的參數和/或其質量和/或精度作為探針的老化的結果而改變，并且其值對測量介質和/或測量條件的改變進行響應或反應的參數。優選地，第一和第二參數是本質上對彼此沒有影響的相互獨立的參數。

根據本發明的方法通過監控至少兩個參數而提供了監控單個測量探針的測量值的特有行為(behavior)、穩定性以及可靠性的能力。此外，利用測量探針也能夠檢測短時間中和/或無意地發生的事件。

根據本發明的方法還能夠包括獲取和確定至少一個另外的參數的值，其中，在后面的值與第一和/或第二參數的那些值之間建立關系。從而，根據本發明的方法能夠包括將兩個或更多探針特有的參數的測量值的相應的行為進行比較。