发明内容

因此，本发明的目标是提供改进的参考电极系统。

通过独立权利要求的主题而达到该目标。自从属专利权利要求和下文的描述显而易见另外的实施例。

一个方面涉及用于pH传感器系统的参考电极系统。参考电极系统包括：第一联结部，其包括具有被密封侧的膜；和参考电极，其至少部分地被套筒覆盖。

pH/ORP系统(ORP：氧化还原电位)的参考电极可以包括两个构件，测量电极和参考电极。在许多系统中，在测量电极内生成pH电位，并且，在参考电极内生成参考电位。参考电极可以包括电解质。电解质可以是凝胶和/或液体饱和的KCl溶液。pH与参考电位比较的差可以使用具有例如大于1 MOhm的高阻抗的输入来测量。

传感器失效可能例如由于这些构件中的一个失效而引起。出于说明性的原因，参考物可以被假定为银/氯化银(Ag/AgCl)参考电极。在此情况下，参考电极的失效的一个原因可能是来自待测量的过程物(process)的“中毒的”离子：这些中毒的离子中的至少一些可以渗透到参考电极中，并且然后，离子可以与Ag+起反应。这可能引起稳定的参考电位改变，因而产生读数。至少在一些情况下，该反应可以例如使材料沉积到参考物上或使参考物腐蚀，从而引起电极腐烂或甚至完全地停止工作。应对此的一个策略可以是阻碍离子的从过程物到参考元件的路径。

一个方面可以包括作为参考电极系统的部分而提供第一联结部，第一联结部包括具有被密封侧的膜。膜可以包括多孔联结部或由其组成。多孔联结部的一种示例性材料可以是聚四氟乙烯(PTFE)或属于PTFE的离子孔隙率的范围内的任何其它材料。膜的一侧可以暴露于待测量的过程物。膜的另一侧(例如，其背面)可以指向参考电极。因此，离子(包括中毒的离子)可以穿过膜朝向参考电极迁移或渗透。为了防止或至少减少离子在与穿过膜不同的路径上渗透，第一联结部包括膜的被密封侧。被密封侧可以包括对于离子而难以穿透的任何材料或由其组成。这样的材料通常被称为“不可渗透的材料”。密封件的一种示例性材料可以是合成橡胶(特别地，基于氟碳的合成橡胶)或另一种不可渗透的材料。在膜布置于壳体中的情况下，密封件可以包括例如被挤压在膜与壳体的内壁和/或膜所邻接于的其它元件之间的O型环。O型环可以具有圆形、椭圆形、矩形或有可能包括圆锥部分的以其它方式形成的轮廓。密封件可以包括多个O型环。密封件可以至少在其外部区域处具有弹性性质，以便改进密封作用。

一个方面可以进一步包括提供参考电极，参考电极至少部分地被套筒和/或套管覆盖。套筒可以包括塑料或由其组成，因而使参考电极和/或保护银线免受中毒的离子的侵害或至少减少穿透的中毒的离子的数量的任何材料绝缘。除了位于Ag/AgCl联结部处的小的区段以外，套筒或套管可以沿着其全长保护银线。

通过这些手段，参考电极系统可以包含其寿命的改进，在一些情况下，其寿命的显著改进。上述的构件或特征中的每个(假设其为被密封侧或套筒)可以有效地有助于阻碍离子的从过程物到参考元件的路径。使用这两个构件不仅改进其“阻碍的电位”，而且使得参考电极系统更稳健并且易于处置。特别地，参考电极系统可以被调节和/或集成到设计成用于测量介质的pH值的多个测量系统。

在各种实施例中，参考电极系统进一步包括至少一个第二联结部，至少一个第二联结部包括至少部分地被橡胶材料环绕的连接元件，其中，至少一个第二联结部布置于第一联结部与参考电极之间。

连接元件可以包括使得中毒的离子必须采取的路径更艰苦(strenuous)的任何材料或由其组成。例如，连接元件可以包括木材或由木材组成。连接元件可以具有销钉、圆柱体、矩形或以其它方式形成的立方体的形式或包括渐缩部分的另一种形式。连接元件可以布置于橡胶材料中并且被橡胶材料环绕，因而以离子仅(或几乎仅)具有穿过连接元件迁移的可能性的方式穿透橡胶材料。在此方面，连接元件使橡胶材料的一侧与另一侧(特别地，橡胶材料的背面)“连接”。

橡胶材料可以属于任何不可渗透的材料。橡胶材料可以至少在如下的区域处具有弹性性质：环绕连接元件和/或与连接元件接触，以便具有某种密封作用。在放置于壳体中时，密封作用也可以在橡胶材料的其它接触区域中(例如，在内壁处)是有效的。可能存在设于第一联结部与参考电极之间的一个或多个第二联结部。第二联结部的数量可能取决于待测量的过程物、参考电极系统布置或集成的几何结构和/或其它因素。

连接元件和不可渗透的橡胶材料的组合可能使得中毒的离子必须采取的路径更艰苦。第二联结部至少通过延长参考电极系统的寿命而进一步改进参考电极系统。布置一个或多个第二联结部的可能性可以有助于使系统适于大范围的例如关于质量、几何结构和/或成本的要求。

在一些实施例中，在参考电极系统包括多个第二联结部时，第二联结部的连接元件以竖直地移位(即，并非成排)的方式布置。这进一步阻碍中毒的离子的路径，因而进行对多个第二联结部的进一步改进和/或划算的使用。

在实施例中，连接元件包括木材和/或为木质销钉。使用木材使得系统的制造更简单，因为，木材易于加工和/或易于得到。

在实施例中，橡胶材料包括基于氟碳的合成橡胶FKM和/或由该材料组成。FKM的示例性的商标可以是Viton。FKM有利地具有例如关于热和/或化学溶液的高耐久性。这进一步使参考电极系统的适用性扩展。

在各种实施例中，膜包括聚四氟乙烯PTFE和/或由该材料组成，和/或参考电极是包括Ag/AgCl的线。特别地，使用Ag/AgCl线可以确保在确定pH值中的高精度，和/或可能导致包括参考电极系统的pH传感器系统的短的响应时间。

在各种实施例中，被密封侧至少周向地布置于膜的被密封侧处，并且包括下者中的至少一个：O型环、灌封化合物和/或一层胶。

O型环可以周向地(例如，围绕地)布置于至少膜的被密封侧(例如，膜的侧表面)处。并且，如果存在例如用于测量电极的另一开口，则O型环也可以围绕其它开口布置。一个目的是防止或至少减少离子在与穿过膜不同的路径上渗透。O型环可以布置于位于膜的侧表面处的槽中，其中，槽对应于O型环的形式。可能存在多于一个O型环，并且，在此情况下，可能存在多于一个槽，所述槽也有可能对应于O型环的形式。O型环可以包括例如FKM的不可渗透的材料或由其组成。

可以例如在将膜插入到例如壳体中或参考电极系统设计成嵌入于内部的另一元件、系统和/或传感器包封件中之前，通过涂覆第一联结部的外侧而涂敷灌封化合物。在制造之后，例如，在灌封化合物凝固时，灌封化合物可以得到其密封作用。

该一层胶可以涂敷于膜与例如壳体(或另一元件或系统)之间。胶可以主要地根据其关于离子的密封性质而选择。

在各种实施例中，除了参考电极的端部部分以外，参考电极和/或导电线完全地被套筒覆盖。这有利地保持导电线的参考电极性质，但进一步延长并且阻碍中毒的离子的路径。

在一些实施例中，套筒包括电绝缘的塑料和/或硅树脂(silicone)和/或由该材料组成。作为备选方案或另外，保护银线免受中毒的化学品的侵害的任何材料都将是合适的。

一个另外的方面涉及pH传感器系统。pH传感器系统包括：如上文中和/或下文中所描述的参考电极系统；传感器包封件和/或壳体；以及测量电极。参考电极系统的第一联结部包括被密封侧，被密封侧布置于第一联结部的膜与传感器包封件之间和/或膜与测量电极之间，因而使膜的正面从膜的背面密封。

膜的正面可以指向待测量的过程物或介质和/或与其接触。膜的背面可以指向传感器包封件和/或壳体的内部部分，因而有利地使内部部分与过程物分离。传感器包封件可以是圆柱形的，或属于多边形轮廓，例如，为矩形的，或包括另一数量的边缘。测量电极可以包括耐化学品的pH玻璃。这允许保护测量电极和/或参考电极免受借助于pH传感器系统来测量的介质和/或流体的侵害。

在各种实施例中，参考电极系统的第二联结部的测量电极至少部分地被橡胶材料环绕，和/或橡胶材料至少部分地被传感器包封件环绕，因而使连接元件的第一部分从连接元件的第二相反部分密封。因而，连接元件以其穿透橡胶材料的方式布置。在此方面，连接元件使橡胶材料的一侧与另一侧(特别地，橡胶材料的背面)“连接”。此外，在材料与传感器包封件或壳体之间，基本上不存在间隙。这些措施(单独或组合)导致如下的影响：离子仅(或几乎仅)具有穿过连接元件迁移的可能性，因而使得对于中毒的离子的路径更艰苦。

在一些实施例中，pH传感器系统进一步包括至少部分地围绕参考电极、线和/或套筒布置的管，其中，管具有位于参考电极的端部部分附近的封闭端部。这不仅有助于对于中毒的离子的进一步阻碍，而且进一步保护参考电极并且改进系统的质量。

一个另外的方面涉及用于制造pH传感器系统的方法。方法包括以下的步骤：

提供传感器包封件，其中，传感器包封件的第一端部开放；

将测量电极至少部分地布置于传感器包封件中，并且使测量电极连接到第一导电线；

将参考电极至少部分地布置于传感器包封件中，并且使参考电极连接到第二导电线；

除了参考电极的端部部分以外，借助于套筒来完全地覆盖参考电极和/或第二导电线；

将包括具有被密封侧的膜的第一联结部布置于第一端部处或其附近，因而使膜的正面从膜的背面密封。

在各种实施例中，方法进一步包括以下的步骤：

在布置第一联结部之前，将至少一个第二联结部布置于传感器包封件中，

其中，至少一个第二联结部包括至少部分地被橡胶材料环绕的连接元件，因而使连接元件的第一部分从连接元件的第二相反部分密封。

一个另外的方面涉及参考电极系统和/或用于pH测量的pH传感器系统的使用。