[發(fā)明專利]確定表示被測介質(zhì)中目標(biāo)離子活性的被測變量的測量變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210277327.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN102914581A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托馬斯·威廉;邁克爾·漢克;斯特凡·維爾克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩德萊斯和豪瑟爾測量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司
• 主分類號(hào): G01N27/333
• 分類號(hào): G01N27/333
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

1.一種測量變換器，所述測量變換器被實(shí)施成根據(jù)被測介質(zhì)中存在的目標(biāo)離子的活性來產(chǎn)生和輸出測量信號(hào)，

其中，所述測量變換器在被設(shè)置用于接觸所述被測介質(zhì)的區(qū)域中具有傳導(dǎo)所述目標(biāo)離子的至少一個(gè)膜，

其特征在于，所述測量變換器具有第一電勢感應(yīng)元件和第二電勢感應(yīng)元件，其中，所述第二電勢感應(yīng)元件的至少一個(gè)部分布置在所述膜的內(nèi)部，而所述第一電勢感應(yīng)元件布置在內(nèi)電解液中，所述內(nèi)電解液通過所述膜與所述被測介質(zhì)分離并與所述膜接觸。

2.如權(quán)利要求1所述的測量變換器，

其中，所述測量變換器具有用于記錄所述內(nèi)電解液和/或所述膜的特性的至少一個(gè)附加測量傳感器。

3.如權(quán)利要求1或2所述的測量變換器，其中，所述膜是選擇性地傳導(dǎo)所述目標(biāo)離子的聚合物膜。

4.如權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述測量變換器實(shí)施成電位探針。

5.如權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述測量變換器被實(shí)施成輸出作為測量信號(hào)的所述第一電勢感應(yīng)元件與所述第二電勢感應(yīng)元件之間的電勢差或從所述電勢差推導(dǎo)的信號(hào)，尤其是數(shù)字信號(hào)。

6.如權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述內(nèi)電解液是pH緩沖的。

7.如權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述內(nèi)電解液含有已知濃度的目標(biāo)離子。

8.如權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述內(nèi)電解液含有溶解的鹵素離子，并且其中所述第一電勢感應(yīng)元件包括溶解在所述內(nèi)電解液中的鹵素離子的難溶鹽。

9.如權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)所述的測量變換器，其中，所述第二電勢感應(yīng)元件具有第一部分和第二部分，所述第一部分例如形成為嵌入所述膜中的柵格、環(huán)、螺旋形或彎曲形，所述第二部分導(dǎo)電連接到所述第一部分并與所述膜和所述內(nèi)電解液電絕緣。

10.一種測量布置，包括如權(quán)利要求1至9中一項(xiàng)所述的一個(gè)或多個(gè)測量變換器。

11.如權(quán)利要求10所述的測量布置，

包括第一電位測量變換器和第二電位測量變換器，所述第一電位測量變換器具有布置在被設(shè)置用于接觸所述被測介質(zhì)的區(qū)域中的H⁺離子傳導(dǎo)聚合物膜，尤其是選擇性H⁺離子傳導(dǎo)聚合物膜，所述第二電位測量變換器具有布置在被設(shè)置用于接觸所述被測介質(zhì)的區(qū)域中的至少一個(gè)OH^-離子傳導(dǎo)第二聚合物膜，尤其是選擇性O(shè)H^-離子傳導(dǎo)第二聚合物膜。

12.如權(quán)利要求11所述的測量布置，

其中，所述第一測量變換器具有第一電勢感應(yīng)元件和第二電勢感應(yīng)元件，其中，所述第二電勢感應(yīng)元件的至少一個(gè)部分布置在所述第一聚合物膜的內(nèi)部中，以使得產(chǎn)生并輸出依賴于所述被測介質(zhì)中存在的H+離子的活性的電勢，而所述第一電勢感應(yīng)元件布置在pH緩沖的內(nèi)電解液中，該內(nèi)電解液通過第一膜與所述被測介質(zhì)分離并與所述第一膜接觸，以產(chǎn)生并輸出隨時(shí)間基本恒定的電勢，并且其中，所述測量布置被實(shí)施成根據(jù)所述第一測量變換器的所述第一電勢感應(yīng)元件與所述第二電勢感應(yīng)元件之間的測量到的電勢差或從該電勢差推導(dǎo)的信號(hào)來確定第一pH值和/或第一pOH值；以及

其中，所述第二電位測量變換器具有第一電勢感應(yīng)元件和第二電勢感應(yīng)元件，其中，所述第二電勢感應(yīng)元件布置在第二膜的內(nèi)部中，以使得產(chǎn)生并輸出依賴于所述被測介質(zhì)中存在的H⁺離子的活性的電勢，而所述第一電勢感應(yīng)元件布置在pH緩沖的內(nèi)電解液中，該內(nèi)電解液通過所述第二膜與所述被測介質(zhì)分離并與所述第二膜接觸，以產(chǎn)生并輸出隨時(shí)間基本恒定的電勢；并且其中，所述測量布置被實(shí)施成根據(jù)所述第二測量變換器的所述第一電勢感應(yīng)元件與所述第二電勢感應(yīng)元件之間的測量到的電勢差或從該電勢差推導(dǎo)的信號(hào)來確定第二pH值和/或第二pOH值。

13.如權(quán)利要求12所述的測量布置，

其中，所述第一測量變換器的內(nèi)電解液具有不同于所述第二測量變換器的內(nèi)電解液的pH值的pH值，尤其是所述第一測量變換器的內(nèi)電解液具有小于所述第二測量變換器的內(nèi)電解液的pH值的pH值。

14.如權(quán)利要求10至13中一項(xiàng)所述的測量布置，

其中，一個(gè)或多個(gè)測量變換器被集成在一個(gè)部件中，尤其是單一部件，尤其是在芯片上。