[发明专利]亚硫酸盐传感头的清洁和研磨

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张于2012年9月13日提交、名为“CLEANING AND GRINDING OF SULFITE SENSOR HEAD”(亚硫酸盐传感头的清洁和研磨)的美国临时专利申请序号61/700459的权益，其在此通过引用而整体并入。

技术领域

本发明涉及用于清洁和研磨亚硫酸盐传感头的方法和设备，并且更具体而言，涉及用于清洁和研磨亚硫酸盐传感器电极的方法和设备，其减少或消除电极变形和由此导致的传感器发信号的变化。

背景技术

用于测量液体中特定物质的存在的传感器通常使用金属电极。在传感器使用一段时间后，这些电极必须定期清洁。目前，使用旋转的陶瓷清洁和研磨“石”来实现传感器电极的清洁。待清洁的电极是设定在塑料基底中的相对较薄的金属环。为了清洁电极，使旋转陶瓷石的平坦表面与延伸超出塑料基底表面的暴露电极环表面接触。这样，陶瓷石的旋转从电极环的暴露表面去除残留物。随着时间推移，电极环磨损，陶瓷石也磨损。当陶瓷石磨损时，凹槽形成于原来平坦的表面中。在使用这种磨损的陶瓷石来清洁电极时，形成于陶瓷石表面中的凹槽改变陶瓷石的研磨和清洁能力。因此，研磨和清洁电极的效率受损。在利用磨损的陶瓷石来清洁和研磨电极时，电极在该电极安装于其中的相邻塑料基底的一部分表面上变得“被涂污”(smeared out)或变形。电极的这种涂污或变形改变电极的表面区域和功能。这样，电极变形损害了电极的发信号能力。由于对电极发信号的损害导致检测不精确是不可接受的，因而必须经常更换电极和用于清洁及研磨的陶瓷石。

由于与频繁的电极和陶瓷石更换相关联的资金成本和运行成本，因而存在改进的需要。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上减少形成凹槽的陶瓷石磨损和电极变形。电极传感器和陶瓷石设备以及本发明的方法实现了该目的以及其它目的，如下文所述。

可用于测量液体中特定物质的存在的本发明传感器包括由金属制造的电极，例如，铂、银、金或相似特性的另一种金属。金属电极固定在塑料基底的平坦表面上，以便凸出到平坦表面上方并充分暴露。在制造传感器时，出于成本考虑，塑料基底是优选的。然而，其它材料同样也可用作基底以固定电极，例如陶瓷或玻璃。金属电极设定于其中的基底优选为与现有技术相似的尺寸和设计，以便容易与现有设备互换，而不需要相关的设备改变。

固定于基底中的电极为卵形、椭圆形、方形或其它非圆形形状或非对称固定的圆形形状。具有卵形、椭圆形、方形或其它非圆形形状或非对称固定的圆形形状的电极的传感器允许相比现有技术传感器改进的电极磨损和延长的传感器运行寿命。

如上简要说明的，本发明传感器可用于检测和定量液体中物质的量，例如液体或浆料中离子的量或水中亚硫酸盐的量。然而，随着使用，残留物积聚在传感器电极的表面上。随着残留物积聚，电极需要清洁以从其去除残留物，以确保正确和精确的传感器运行和功能。因此，为了定期地从电极去除残留物，电极与旋转陶瓷石的相对平直或平坦的接触表面接触。旋转陶瓷石通常称为研磨和清洁石。与陶瓷石接触磨掉了残留物以便再次露出清洁电极表面。因为本发明的电极是非圆形形状，或者如果是圆形也是非对称固定的，所以接触电极的陶瓷石的平坦表面被更均匀地磨损，从而减少或消除其中的凹槽形成。通过减少或消除陶瓷石的相对平坦接触面中的凹槽形成，同样减少或消除了由此清洁的金属电极的变形或“涂污”。这样，传感器和陶瓷石的可用运行寿命均显著延长。延长传感器和陶瓷石两者的可用运行寿命减少了与之相关的资金和运行成本。

用于存在于液体中的特定物质的检测和测量的本发明传感器包括基底，该基底带有内边缘、外边缘以及在内边缘与外边缘之间延伸的顶面，非圆形或非对称电极固定在所述顶面上，以用于存在于液体中的特定物质的检测和测量，所述传感器浸没在该液体中。传感器基底由塑料、玻璃或陶瓷材料制造。传感器电极由金属制造，例如银、金、铂或它们的组合。电极为非圆形形状，例如卵形、椭圆形、方形或振荡形式。备选地，如果非对称地固定至传感器基底，则可以使用圆形形状的电极。由传感器检测和测量的特定物质的示例是存在于水中的亚硝酸盐或存在于液体或浆料中的离子。