BRPI0708969A2 - differential ph probe having multiple reference chambers - Google Patents
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Abstract
SONDA DE ~ p~H DIFERENCIAL TENDO MúLTIPLAS CáMARAS DE REFERêNCIA Um desenho de sonda de ~ p~H diferencial (150) usa um recipiente (100) tendo uma superfície externa e um volume interno, onde o volume interno é dividido em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmara. Uma primeira área sensível ao pH (101) está localizada na superfície externa da primeira câmara, onde a primeira área sensível a ~ p~H (101) é configurada para ser exposta a uma amostra. Uma segunda área sensível ao ~ p~H (104) está localizada na superfície externa da segunda câmara, onde a segunda área sensível ao ~ p~H (104) é protegida da amostra e é exposta a uma primeira solução compensadora. Uma terceira área sensível ao ~ p~H (108) está localizada na superfície externa da terceira câmara, onde a terceira área sensível ao ~ p~H (108) é protegida da amostra e é exposta a uma segunda solução compensadora. Um primeiro eletrodo (112) é configurado para detectar uma primeira voltagem através da primeira área sensível ao ~ p~H (101), um segundo eletrodo (115) é configurado para detectar uma segunda voltagem através da segunda área sensível ao ~ p~H (104), e um terceiro eletrodo (114) é configurado para detectar uma terceira voltagem através da terceira área sensível ao ~ p~H (108). O conjunto de circuitos (120) é configurado para processar a primeira voltagem, a segunda voltagem, e a terceira voltagem para determinar um ~ p~H da amostra.DIFFERENTIAL ~ p ~ H PROBE HAVING MULTIPLE REFERENCE CHAMBERS A ~ p ~ H differential probe design (150) uses a container (100) having an outer surface and an inner volume, where the inner volume is divided into a first, a second and a third chamber. A first pH sensitive area (101) is located on the outer surface of the first chamber, where the first ~ p ~ H sensitive area (101) is configured to be exposed to a sample. A second ~ p ~ H sensitive area (104) is located on the outer surface of the second chamber, where the second ~ p ~ H sensitive area (104) is protected from the sample and is exposed to a first compensating solution. A third ~ p ~ H sensitive area (108) is located on the outer surface of the third chamber, where the third ~ p ~ H sensitive area (108) is protected from the sample and is exposed to a second compensating solution. A first electrode (112) is configured to detect a first voltage through the first ~ p ~ H sensitive area (101), a second electrode (115) is configured to detect a second voltage through the second ~ p ~ H sensitive area (104), and a third electrode (114) is configured to detect a third voltage across the third ~ p ~ H sensitive area (108). The circuitry (120) is configured to process the first voltage, the second voltage, and the third voltage to determine a ~ p ~ H of the sample.
Description
"SONDA DE pH DIFERENCIAL TENDO MÚLTIPLAS CÂMARAS DE REFERÊNCIA""DIFFERENTIAL pH PROBE HAVING MULTIPLE REFERENCE CHAMES"
ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
A invenção está relacionada ao campo de medições de pH, e em particular, a umasonda de pH diferencial. Uma sonda de pH opera tipicamente usando uma câmara ativa quemede uma voltagem através de um material sensível a pH imerso em uma amostra. Os sen-sores de pH diferenciais também usam uma câmara de referência que mede uma voltagematravés de um material sensível a pH imerso em uma solução compensadora tendo um pHconhecido, tipicamente com um pH de 7. A sonda diferencial usa a voltagem ativa e a volta-gem de referência para determinar o pH da amostra. As sondas de pH comuns são de de-senhos tipicamente complexos com muitas vedações de fluido e podem ser grandes e dis-pendiosas para fabricar.The invention relates to the field of pH measurements, and in particular to a differential pH probe. A pH probe typically operates using an active chamber that voltages through a pH sensitive material immersed in a sample. Differential pH sensors also use a reference chamber that measures a voltage through a pH sensitive material immersed in a compensating solution having a known pH, typically with a pH of 7. The differential probe uses the active voltage and voltage. reference method to determine the pH of the sample. Common pH probes are typically complex in design with many fluid seals and can be large and expensive to manufacture.
ASPECTOSASPECTS
Um aspecto da invenção inclui uma sonda de pH diferencial, compreendendo:One aspect of the invention includes a differential pH probe comprising:
um recipiente tendo uma superfície externa e um volume interno, onde o volume in-terno é dividido em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmara;a container having an outer surface and an inner volume, wherein the inner volume is divided into a first, a second and a third chamber;
uma primeira área sensível ao pH na superfície externa da primeira câmara onde aprimeira área sensível a pH é configurada para ser exposta a uma amostra;a first pH-sensitive area on the outer surface of the first chamber where the first pH-sensitive area is configured to be exposed to a sample;
uma segunda área sensível ao pH na superfície externa da segunda câmara onde asegunda área sensível ao pH é protegida da amostra e é exposta a uma primeira soluçãocompensadora;a second pH sensitive area on the outer surface of the second chamber where the second pH sensitive area is protected from the sample and exposed to a first compensating solution;
uma terceira área sensível ao pH da terceira câmara onde a terceira área sensívelao pH é protegida da amostra e é exposta a uma segunda solução compensadora;a third pH sensitive area of the third chamber where the third pH sensitive area is protected from the sample and exposed to a second compensating solution;
um primeiro eletrodo configurado para detectar uma primeira voltagem através daprimeira área sensível ao pH;a first electrode configured to detect a first voltage across the first pH sensitive area;
um segundo eletrodo configurado para detectar uma segunda voltagem através dasegunda área sensível ao pH;a second electrode configured to detect a second voltage across the second pH sensitive area;
um terceiro eletrodo configurado para detectar uma terceira voltagem através daterceira área sensível ao pH;a third electrode configured to detect a third voltage across a third pH sensitive area;
conjunto de circuitos para processar a primeira voltagem, a segunda voltagem, e aterceira voltagem para determinar um pH da amostra.circuitry to process the first voltage, the second voltage, and the third voltage to determine a sample pH.
De preferência, a primeira solução compensadora tem um pH diferente da segundasolução compensadora.Preferably, the first compensating solution has a different pH than the second compensating solution.
De preferência, a superfície externa do recipiente é contígua.Preferably, the outer surface of the container is contiguous.
De preferência, o recipiente tem um formato cilíndrico generalizado.Preferably, the container has a generalized cylindrical shape.
De preferência, a primeira área sensível ao pH forma um primeiro formato, a se-gunda área sensível ao pH forma um segundo formato e a terceira área sensível ao pH for-ma um terceiro formato e onde o primeiro formato, o segundo formato e o terceiro formatoestão todos no mesmo eixo geométrico.Preferably, the first pH-sensitive area forms a first format, the second pH-sensitive area forms a second format and the third pH-sensitive area forms a third format and where the first format, second format and Third format are all on the same geometric axis.
De preferência, a primeira área sensível ao pH é em geral em formato de cúpula eformada em uma primeira extremidade do recipiente.Preferably, the first pH-sensitive area is generally dome-shaped and formed at a first end of the container.
De preferência, a primeira área sensível ao pH forma um primeiro formato cilíndrico,a segunda área sensível ao pH forma um segundo formato cilíndrico e a terceira área sensí-vel ao pH forma um terceiro formato cilíndrico.Preferably, the first pH sensitive area forms a first cylindrical shape, the second pH sensitive area forms a second cylindrical shape, and the third pH sensitive area forms a third cylindrical shape.
De preferência, os primeiro, segundo e terceiro formatos cilíndricos têm o mesmodiâmetro.Preferably, the first, second and third cylindrical shapes have the same diameter.
De preferência, os primeiro, segundo e terceiro formatos cilíndricos são axialmentealinhados.Preferably, the first, second and third cylindrical shapes are axially aligned.
De preferência, uma quarta e uma quinta câmara onde a quarta câmara está entreas primeira e segunda câmaras e a quinta câmara está entre a segunda e a terceira câmarae a superfície externa das quarta e quinta câmaras não são sensíveis ao pH.Preferably, a fourth and a fifth chamber where the fourth chamber is between the first and second chambers and the fifth chamber is between the second and third chambers and the outer surface of the fourth and fifth chambers are not pH sensitive.
De preferência, um invólucro condutor onde o invólucro condutor circunda pelo me-nos parte da superfície externa do recipiente e onde o invólucro condutor é acoplado a umatrajetória de terra no conjunto de circuitos.Preferably, a conductive housing where the conductive housing surrounds at least part of the outer surface of the container and where the conductive housing is coupled to a ground path in the circuitry.
De preferência, várias vedações, acopladas à superfície externa do recipiente euma superfície interna do invólucro condutor, que formam um primeiro compartimento queretém a primeira solução compensadora e um segundo compartimento que retém a segundasolução compensadora.Preferably, several seals coupled to the outer surface of the container and an inner surface of the conductive housing form a first compartment having the first compensating solution and a second compartment retaining the second compensating solution.
De preferência, os primeiro e segundo compartimentos são axialmente alinhados.Preferably, the first and second compartments are axially aligned.
De preferência, o sensor de pH diferencial ainda compreende:um primeiro sensor de temperatura acoplado ao conjunto de circuitos e configuradopara detectar a temperatura na primeira câmara;Preferably, the differential pH sensor further comprises: a first temperature sensor coupled to the circuitry and configured to detect the temperature in the first chamber;
um segundo sensor de temperatura acoplado ao conjunto de circuitos e configuradopara detectar a temperatura na segunda câmara, e onde o conjunto de circuitos é configura-do para compensar o pH determinado para a temperatura detectada nas primeira e segundacâmaras.a second temperature sensor coupled to the circuitry and configured to detect the temperature in the second chamber, and where the circuitry is configured to compensate for the pH determined for the temperature detected in the first and second chambers.
Outro aspecto da invenção compreende uma sonda de pH diferencial, compreen-dendo:Another aspect of the invention comprises a differential pH probe comprising:
um recipiente tendo uma superfície externa e um volume interno, onde o volume in-terno é dividido em uma primeira pluralidade de câmaras;a container having an outer surface and an inner volume, wherein the inner volume is divided into a first plurality of chambers;
várias áreas sensíveis ao pH onde uma das várias áreas sensíveis ao pH está nasuperfície externa de cada uma da primeira pluralidade de câmaras;various pH-sensitive areas where one of several pH-sensitive areas is on the outer surface of each of the first plurality of chambers;
uma primeira das várias áreas sensíveis ao pH, configurada para ser exposta auma amostra;várias soluções compensadores tendo uma faixa de pHs diferentes e onde cadauma das várias áreas sensíveis ao pH, exceto a primeira das várias áreas sensíveis ao pH,é configurada para ser protegida da amostra e exposta a uma das várias soluções compen-sadoras;a first of several pH-sensitive areas configured to be exposed to a sample, several compensating solutions having a different pH range and where each of several pH-sensitive areas except the first of several pH-sensitive areas is configured to be protected sample and exposed to one of several compensating solutions;
vários eletrodos onde cada um dos vários eletrodos é configurado para detectar asvoltagens em uma da primeira pluralidade de câmaras;various electrodes where each of the various electrodes is configured to detect voltages in one of the first plurality of chambers;
um conjunto de circuitos para processar várias voltagens para determinar um pH daamostra.a circuitry for processing various voltages to determine a sample pH.
De preferência, uma segunda pluralidade de câmaras onde a superfície externa dasegunda pluralidade de câmaras não é sensível ao pH e onde uma da segunda pluralidadede câmaras está entre cada uma da primeira pluralidade de câmaras.Preferably, a second plurality of chambers where the outer surface of the second plurality of chambers is not pH sensitive and where one of the second plurality of chambers is between each of the first plurality of chambers.
De preferência, um sensor de temperatura localizado na câmara tendo uma primei-ra das várias áreas sensíveis ao pH na superfície externa da câmara, onde o sensor detemperatura é acoplado ao conjunto de circuitos e de o conjunto de circuito é configuradopara compensar o pH determinado para a temperatura detectada na câmara tendo a primei-ra das várias áreas sensíveis ao pH na superfície externa da câmara.Preferably, a temperature sensor located in the chamber having one of several pH-sensitive areas on the outer surface of the chamber, where the temperature sensor is coupled to the circuitry and the circuitry is configured to compensate for the pH determined to the temperature detected in the chamber having the first of several pH-sensitive areas on the outer surface of the chamber.
De preferência, cada uma das várias soluções compensadoras tem um pH diferente.Preferably each of the various compensating solutions has a different pH.
De preferência, o recipiente tem um formato cilíndrico generalizado e uma seçãotransversal do formato cilíndrico generalizado é selecionada a partir de um dos seguintes;círculo, quadrado, retângulo, polígono regular, polígono estrelado, círculo estriado, retânguloarredondado, oval, ranhura, e elipse.Preferably, the container has a generalized cylindrical shape and a cross section of the generalized cylindrical shape is selected from one of the following: circle, square, rectangle, regular polygon, star polygon, striated circle, rounded rectangle, oval, groove, and ellipse.
De preferência, a primeira extremidade do formato cilíndrico generalizado é em ge-ral em formato de cúpula e forma a primeira das várias áreas sensíveis ao pH.Preferably, the first end of the generalized cylindrical shape is generally dome-shaped and forms the first of several pH-sensitive areas.
De preferência, um invólucro condutor onde o invólucro condutor circunda as váriasáreas sensíveis ao pH, exceto para a primeira das várias áreas sensíveis ao pH e onde oinvólucro condutor é acoplado a uma trajetória de terra no conjunto de circuitos.Preferably, a conductive housing where the conductive housing surrounds the various pH sensitive areas except for the first of several pH sensitive areas and where the conductive housing is coupled to a ground path in the circuitry.
De preferência, várias vedações localizada ente o invólucro condutor e a superfícieexterna do recipiente e formando vários compartimentos que contêm várias soluções com-pensadoras.Preferably, various seals are located between the conductive housing and the outer surface of the container and forming various compartments containing various compensating solutions.
De preferência, os vários compartimentos são axialmente alinhados.Preferably, the various compartments are axially aligned.
De preferência, a sonda de pH diferencial ainda compreende:um primeiro sensor de temperatura acoplado ao conjunto de circuitos e configuradopara detectar a temperatura em uma primeira da pluralidade de câmaras tendo a primeiradas várias áreas sensíveis ao pH em sua superfície externa;Preferably, the differential pH probe further comprises: a first temperature sensor coupled to the circuitry and configured to detect temperature in a first of the plurality of chambers having at first several pH-sensitive areas on their outer surface;
um segundo sensor de temperatura acoplado ao conjunto de circuitos e configuradopara detectar a temperatura em uma segunda da pluralidade de câmaras e onde o conjuntode circuitos é configurado para compensar o pH determinado para a temperatura detectadanas duas câmaras.A second temperature sensor is coupled to the circuitry and configured to detect the temperature in a second of the plurality of chambers and where the circuitry is configured to compensate for the pH determined for the temperature detected in the two chambers.
De preferência, a primeira das várias soluções compensadoras tem um pH de 3,uma segunda das várias soluções compensadoras tem um pH de 7 e uma terceira das vá-rias soluções compensadoras tem um pH de 11.Preferably, the first of the various compensating solutions has a pH of 3, a second of the various compensating solutions has a pH of 7 and a third of the various compensating solutions has a pH of 11.
De preferência, pelo menos duas das várias soluções compensadoras têm o mes-mo pH.Preferably at least two of the various compensating solutions have the same pH.
Outro aspecto da invenção compreende uma sonda de pH diferencial, compreen-dendo:Another aspect of the invention comprises a differential pH probe comprising:
uma primeira câmara e uma segunda câmara onde as primeira e segunda câmarassão em geral em formato de tubo e as primeira e segunda câmaras são axialmente alinha-das e acopladas juntas de extremidade com extremidade, e onde cada câmara tem umaárea sensível ao pH em uma superfície externa da câmara e cada câmara tem um eletrodoconfigurado para detectar umas voltagens em um volume interno da câmara;a first chamber and a second chamber where the first and second chambers are generally tube-shaped and the first and second chambers are axially aligned and coupled end-to-end joints, and where each chamber has a pH-sensitive area on a surface. external chamber and each chamber has an electroconfigured to detect voltages in an internal volume of the chamber;
uma primeira câmara configurada para ter sua área sensível ao pH exposta a umaamostra;a first chamber configured to have its pH sensitive area exposed to a sample;
uma segunda câmara configurada para ser protegida da amostra e exposta a umaprimeira solução compensadora;a second chamber configured to be protected from the sample and exposed to a first compensating solution;
conjunto de circuitos acoplado a cada eletrodo e configurado para processar as vol-tagens para determinar um pH da amostra.circuitry coupled to each electrode and configured to process voltages to determine a sample pH.
De preferência, um tamanho radial da primeira câmara é diferente de um tamanhoradial da segunda câmara.Preferably, a radial size of the first chamber is different from a size of the second chamber.
De preferência, um comprimento da primeira câmara é diferente de um comprimen-to da segunda câmara.Preferably, a length of the first chamber is different from a length of the second chamber.
De preferência, um sistema de sujeição é configurado para prender as primeira esegunda câmaras juntas.Preferably, a clamping system is configured to secure the first second chambers together.
De preferência, um anel espaçador é capturado entre a primeira câmara e a segun-da câmara.Preferably, a spacer ring is captured between the first chamber and the second chamber.
De preferência, as primeira e segunda câmaras são acopladas juntas permanente-mente.Preferably, the first and second chambers are permanently coupled together.
De preferência, um invólucro condutor circunda a segunda câmara e conecta a umatrajetória de terra no conjunto de circuitos.Preferably, a conductive housing surrounds the second chamber and connects to a ground path in the circuitry.
De preferência, uma primeira vedação e uma segunda vedação são localizadas en-tre uma superfície interna do invólucro condutor e a superfície externa da segunda câmaraforma um primeiro compartimento que contém a primeira solução compensadora.Preferably, a first seal and a second seal are located between an inner surface of the conductive housing and the outer surface of the second chamber forms a first compartment containing the first compensating solution.
De preferência, o primeiro compartimento é axialmente alinhado com as primeira esegunda câmaras.De preferência, uma terceira câmara está entre as primeira e segunda câmaras e asuperfície externa da terceira câmara não é sensível ao pH.Preferably, the first chamber is axially aligned with the first second chambers. Preferably, a third chamber is between the first and second chambers and the outer surface of the third chamber is not pH sensitive.
De preferência, uma pluralidade de câmaras, onde a pluralidade de câmaras é emgeral em formato de tubo, e as várias câmaras são alinhadas e acopladas juntas extremida-de com extremidade, e onde a primeira extremidade das várias câmaras é fixada a uma pri-meira extremidade da primeira câmara e onde as várias câmaras são axialmente alinhadascom as primeira e segunda câmaras, e onde cada uma das várias câmaras tem, uma áreasensível ao pH em uma superfície externa da câmara, e cada uma das várias câmaras temum eletrodo configurado para detectar as voltagens em um volume interno da câmara, eonde as várias câmaras são configuradas para serem protegidas da amostra e expostas avárias soluções compensadoras.Preferably, a plurality of chambers, where the plurality of chambers are generally tube-shaped, and the various chambers are aligned and coupled end-to-end joints, and where the first end of the various chambers is attached to a first one. end of the first chamber and where the various chambers are axially aligned with the first and second chambers, and where each of the various chambers has a pH sensitive area on an outer surface of the chamber, and each of the various chambers has an electrode configured to detect the voltages at an internal chamber volume, where the various chambers are configured to be sample protected and various compensating solutions exposed.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
A Figura 1 ilustra a peça de vidro 100 usada em sonda de pH diferencial 150, emuma modalidade exemplar da invenção.Figure 1 illustrates the glass piece 100 used in differential pH probe 150 in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 2 ilustra a peça de vidro 100 com vedações, em uma modalidade exemplarda invenção.Figure 2 illustrates the sealed glass part 100 in an exemplary embodiment.
A Figura 3 ilustra a peça de vidro 100 com vedações e conjunto de circuitos, emuma modalidade exemplar da invenção.Figure 3 illustrates the glass part 100 with seals and circuitry in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 4 ilustra a sonda de pH diferencial 150, em uma modalidade exemplar dainvenção.Figure 4 illustrates differential pH probe 150 in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 5 ilustra a sonda de pH diferencial 150 com sensores de temperatura, emuma modalidade exemplar da invenção.Figure 5 illustrates differential pH probe 150 with temperature sensors in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 6 ilustra a peça de vidro 137 usada em uma sonda de pH diferencial emuma modalidade exemplar da invenção.Figure 6 illustrates glass piece 137 used in a differential pH probe in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 7 ilustra uma variação para invólucro condutor 120 em outra modalidadeexemplar da invenção.Figure 7 illustrates a variation for conductive housing 120 in another exemplary embodiment of the invention.
A Figura 8a é uma vista em seção transversal do segmento de tubo 870 em umamodalidade exemplar da invenção.Figure 8a is a cross-sectional view of tube segment 870 in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 8b é uma vista em seção transversal de um recipiente de sonda 875 emuma modalidade exemplar da invenção.Figure 8b is a cross-sectional view of a probe container 875 in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 8c é uma vista em seção transversal de u recipiente de sonda 885 mantidojunto com um sistema de sujeição em uma modalidade exemplar da invenção.Figure 8c is a cross-sectional view of a probe container 885 held together with a clamping system in an exemplary embodiment of the invention.
A Figura 8d é uma vista em seção transversal do recipiente de sonda 890 criadousando segmentos de tubo de tamanhos diferentes em uma modalidade exemplar da inven-ção.Figure 8d is a cross-sectional view of the probe container 890 creating different sized tube segments in an exemplary embodiment of the invention.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDADETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
As Figuras 1-8 e a descrição seguinte representam exemplos específicos para mos-trar àqueles versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da invenção. Para o pro-pósito de mostrar os princípios da invenção, alguns aspectos convencionais foram simplifi-cados ou omitidos. Aqueles versados na técnica apreciarão variações a partir destes exem-plos que se encontram dentro do escopo da invenção. Aqueles versados na técnica aprecia-rão que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados em várias maneiras para for-mar múltiplas variações da invenção. Como um resultado, a invenção não está limitada aosexemplos específicos descritos abaixo, mas somente pelas reivindicações e seus equivalentes.Figures 1-8 and the following description represent specific examples to show those skilled in the art how to make and use the best mode of the invention. For the purpose of showing the principles of the invention, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will appreciate variations from these examples which are within the scope of the invention. Those skilled in the art will appreciate that the aspects described below may be combined in various ways to form multiple variations of the invention. As a result, the invention is not limited to the specific examples described below, but only by the claims and their equivalents.
A Figura 1 ilustra a peça de vidro 100 usada na sonda de pH diferencial 1560, emuma modalidade exemplar da invenção. A peça de vidro 100 é representada como um tubo,embora outros formatos adequados poderiam ser usados, por exemplo um cilindro generali-zado. Um cilindro generalizado é um cilindro onde a seção transversal pode ser de qualquerformato. A Figura 1 também mostra a peça de vidro 100 tendo um diâmetro constante aolongo do comprimento da peça de vidro 100. Em outro exemplo, as modalidades da peça devidro da invenção 100 podem não ser uniformes ao longo de seu comprimento, por exemploas áreas diferentes ao longo do comprimento da peça de vidro 100 podem ser de formatos etamanhos diferentes. A peça de vidro 100 inclui áreas ativas 101, 104 e 108, em adição a,áreas não ativas 102, 106 e 110. As áreas ativas 101, 104 e 108 são formadas por vidrosensível a pH. Um exemplo de vidro sensível ao pH é vidro condutor de íon de lítio. Áreasnão ativas 102, 106 e 110 são formadas por vidro não sensível ao pH. Note que materiaisalternativos diferentes de vidro poderiam ser usados para a peça 100, tal como polímerossensíveis ao pH e não sensíveis ao pH e plásticos.Figure 1 illustrates the glass piece 100 used in the differential pH probe 1560 in an exemplary embodiment of the invention. The glass part 100 is represented as a tube, although other suitable shapes could be used, for example a generalized cylinder. A generalized cylinder is a cylinder where the cross section can be of any shape. Figure 1 also shows the glass part 100 having a constant diameter along the length of the glass part 100. In another example, the embodiments of the glass part of the invention 100 may not be uniform along its length, for example areas other than The length of the glass piece 100 may be of different shapes and sizes. Glass part 100 includes active areas 101, 104, and 108, in addition to non-active areas 102, 106, and 110. Active areas 101, 104, and 108 are comprised of pH sensitive glass. An example of pH sensitive glass is lithium ion conductive glass. Non-active areas 102, 106 and 110 are non-pH sensitive glass. Note that alternative glass materials could be used for part 100, such as pH-sensitive and non-pH-sensitive polymers and plastics.
Note que ambas as áreas ativa e não ativa são integradas juntas para formar umapeça de vidro única - peça de vidro 100. Esta integração poderia ser realizada tratando umúnico tubo de vidro para formar as áreas ativa e não ativa. Alternativamente, as áreas ativae não ativa poderiam ser formadas separadamente uma da outra e então fundidas ou cola-das juntas para formar a peça de vidro 100.Note that both active and non-active areas are integrated together to form a single glass piece - 100 piece of glass. This integration could be accomplished by treating a single glass tube to form active and non-active areas. Alternatively, the active and non-active areas could be formed separately from each other and then fused or glued together to form the glass piece 100.
Note que as áreas ativas 1-1, 104 e 108 compartilham o mesmo eixo geométricotornando-as co-axiais uma com a outra. A configuração co-axial permite uma grande áreaativa 101 enquanto reduz o tamanho total da sonda 150. A configuração de peça única for-nece resistência estrutural e exige menos vedações que uma configuração de múltiplas peças.Note that active areas 1-1, 104, and 108 share the same geometrical axis making them coaxial with each other. The coax configuration allows for large area 101 while reducing the overall size of probe 150. The one-piece configuration provides structural strength and requires fewer seals than a multi-part configuration.
A Figura 2 ilustra a peça de vidro 100 da Figura 1, em uma modalidade exemplar dainvenção. A peça de vidro 100 agora tem vedações 103, 105, 107, 109, e 111. Em uma mo-dalidade exemplar da invenção, as vedações 103-111 poderiam ser borracha silicone, oualgum outro material isolante adequado. Em outras modalidades exemplares, as vedaçõespoderiam ser vedações de vidro ou plástico integradas como parte da peça de vidro 100. Aárea ativa 101 e a vedação 103 formam uma primeira câmara referida como a câmara ativa.A área ativa 104 e as vedações 105 e 107 formam uma segunda câmara referida como aprimeira câmara de referência (ou câmara de referência um). A área ativa 108 e as veda-ções 109 e 111 formam uma terceira câmara referida como a segunda câmara de referência(ou câmara de referência dois). Em outra modalidade da invenção pode existir uma plurali-dade de câmaras de referência. A câmara ativa e as câmaras de referência podem ser axi-almente alinhadas ao longo do comprimento da peça de vidro 100. Ambas a câmara ativa eas câmaras de referência são tipicamente enchidas com uma solução de eletrólito. Em umamodalidade exemplar da invenção, a peça de vidro 100 pode também ser chamada um reci-piente que é dividido nas câmaras diferentes.Figure 2 illustrates the glass piece 100 of Figure 1 in an exemplary embodiment of the invention. Glass part 100 now has seals 103, 105, 107, 109, and 111. In an exemplary embodiment of the invention, seals 103-111 could be silicone rubber, or some other suitable insulating material. In other exemplary embodiments, the seals could be integrated glass or plastic seals as part of the glass part 100. Active area 101 and seal 103 form a first chamber referred to as the active chamber. Active area 104 and seals 105 and 107 form a second chamber referred to as the first reference chamber (or reference chamber one). Active area 108 and seals 109 and 111 form a third chamber referred to as the second reference chamber (or reference chamber two). In another embodiment of the invention there may be a plurality of reference chambers. The active chamber and the reference chambers may be axially aligned along the length of the glass piece 100. Both the active chamber and the reference chambers are typically filled with an electrolyte solution. In an exemplary embodiment of the invention, the glass piece 100 may also be called a container which is divided into different chambers.
A Figura 3 ilustra a peça de vidro 100 da Figura 2 e também mostra o conjunto decircuitos 120. A peça de vidro 100 inclui eletrodo ativo 112 que é exposto dentro da câmaraativa e então se dirige ao conjunto de circuitos 120. Note que o tubo isolante 113 é usado demodo que o eletrodo ativo 112 funciona através das câmaras de referência, mas não estáexposto dentro das câmaras de referência. A peça de vidro 100 também inclui eletrodos dereferência 114 e 115. O eletrodo de referência 115 é exposto na primeira câmara de refe-rência e então se dirige ao conjunto de circuitos 120 e o eletrodo de referência 114 está ex-posto na segunda câmara de referência e então se dirige ao conjunto de circuitos 120. Emoutra modalidade exemplar pode existir uma pluralidade de câmaras de referência com cadacâmara de referência tendo um eletrodo de referência se dirigindo ao conjunto de circuitos120.Figure 3 illustrates the glass part 100 of Figure 2 and also shows the circuit assembly 120. The glass part 100 includes active electrode 112 which is exposed within the chamber and then goes to circuit assembly 120. Note that the insulating tube 113 is used so that the active electrode 112 functions through the reference chambers, but is not exposed within the reference chambers. Glass part 100 also includes reference electrodes 114 and 115. Reference electrode 115 is exposed in the first reference chamber and then directed to circuitry 120 and reference electrode 114 is exposed in the second reference chamber. reference, and then addresses circuitry 120. In another exemplary embodiment there may be a plurality of reference cameras with each reference camera having a reference electrode directing to circuitry 120.
A Figura 4 ilustra a sonda de pH diferencial 150 em uma modalidade exemplar dainvenção. A sonda 150 inclui a peça de vidro 100 e o conjunto de circuitos 120 como descri-to nas Figuras 1-3. A sonda 150 também inclui o invólucro condutor 130. O invólucro condu-tor 130 poderia ser a peça de vidro do tipo em formato de tubo 100, embora outros formatospudessem ser usados. Em uma modalidade exemplar da invenção, a peça de vidro 100 e oconjunto de circuitos 120 são colocados dentro do invólucro condutor 130. A peça de vidro100 pode tam,bem ser chamada de um recipiente de sonda ou um corpo de sonda.Figure 4 illustrates differential pH probe 150 in an exemplary embodiment of the invention. Probe 150 includes glassware 100 and circuitry 120 as described in Figures 1-3. Probe 150 also includes conductive housing 130. Conductive housing 130 could be tube-shaped glassware 100, although other formats could be used. In an exemplary embodiment of the invention, the glass piece 100 and circuit assembly 120 are placed within the conductive housing 130. The glass piece 100 may as well be called a probe container or a probe body.
O invólucro condutor 130 inclui as vedações 131, 132, 133, 134 e 135. Neste e-xemplo com a peça de vidro 100 e o invólucro 130 sendo em geral em formato de tubo, asvedações 131-135 poderiam ser discos em formato de rosca, embora outros formatos pu-dessem ser usados em outros exemplos. Estes discos poderiam ter áreas de contato muitomaiores que anéis em o convencionais para fornecer vedações melhores. As vedações 131-135 poderiam ser de borracha, silício, ou outro material isolante. As vedações 131-132 for-necem uma junção que permite a condutividade elétrica, mas não transferência de fluido,entre a câmara compensadora um e a amostra sendo testada. Para fornecer esta junção, asvedações 131-132 poderiam ser discos de silício com fritas de cerâmica (tubos), onde asvedações 131-132 são separadas por um gel salino para formar uma ponte salina. Em ou-tras modalidades, uma frita de cerâmica pode ser colocada no invólucro condutor 130 entreas vedações 131 e 132. As vedações 133-134 fornecem uma junção que permite a conduti-vidade elétrica, mas não a transferência de fluido, entre a câmara compensadora dois e aamostra sendo testada. Para fornecer esta junção, as vedações 133-134 poderiam ser dis-cos de silício com fritas de cerâmica (tubos), onde as vedações 133-134 são separadas porum gel salino para formar uma ponte salina. Em outras modalidades, uma frita de cerâmicapode ser colocada no invólucro condutor 130 entre as vedações 133 e 134. A câmara com-pensadora um é axialmente alinhada com a câmara compensadora dois. Em uma modalida-de exemplar da invenção, uma ponte salina está entre as duas câmaras compensadoras.Em outras modalidades, as câmaras compensadoras podem ser adjacentes.Conductive housing 130 includes seals 131, 132, 133, 134 and 135. In this example with glass part 100 and housing 130 being generally tube-shaped, seals 131-135 could be threaded discs , although other formats could be used in other examples. These discs could have much larger contact areas than conventional o-rings to provide better seals. Seals 131-135 could be rubber, silicon, or other insulating material. The seals 131-132 provide a junction that allows electrical conductivity, but not fluid transfer, between the compensating chamber one and the sample being tested. To provide this junction, seals 131-132 could be silicon discs with ceramic chips (tubes), where seals 131-132 are separated by a saline gel to form a saline bridge. In other embodiments, a ceramic frit may be placed in the conductive housing 130 between seals 131 and 132. Seals 133-134 provide a junction that allows electrical conductivity, but not fluid transfer, between the compensating chamber. two and the sample being tested. To provide this joint, seals 133-134 could be silicon with ceramic frits (tubes), where seals 133-134 are separated by a saline gel to form a salt bridge. In other embodiments, a ceramic frit may be placed in the conductive housing 130 between the seals 133 and 134. The compensating chamber one is axially aligned with the compensating chamber two. In one exemplary embodiment of the invention, a salt bridge is between the two compensating chambers. In other embodiments, the compensating chambers may be adjacent.
A vedação 131 veda a extremidade do invólucro 130 de modo que a área ativa 101da câmara ativa pode permanecer exposta a uma amostra externa, mas de modo que a a-mostra externa não entre no invólucro 130. O invólucro 130, as vedações 132-133, e a áreaativa 104 formam uma primeira câmara compensadora em torno da área ativa 104 da peçade vidro 100. O invólucro 130, as vedações 134-135, e a área ativa 108 formam uma segun-da câmara compensadora em torno da área ativa 108 da peça de vidro 100. As câmarascompensadoras são axialmente alinhadas ao longo do comprimento da sonda. As câmarascompensadoras são enchidas com uma solução compensadora que mantém um pH cons-tante. Em uma modalidade exemplar da invenção, a solução compensadora nas duas câma-ras de referência têm um valor de pH diferente, por exemplo a primeira câmara de referênciapode ter uma solução compensadora com um pH de 7 e a segunda câmara de referênciapode ter uma solução compensadora com um pH de 5. Em outra modalidade exemplar dainvenção, a solução compensadora nas duas câmaras de referência pode ter valores de pHidênticos. Em uma modalidade exemplar da invenção, a peça de vidro 100 pode ter váriasáreas ativas com uma pluralidade correspondente de câmaras compensadoras que contêmsoluções compensadoras tendo uma ampla faixa de valores de pH diferentes. A pluralidadede câmaras compensadoras pode também ter algumas soluções compensadoras com valo-res de pH idênticos. Tendo câmaras compensadoras diferentes contendo soluções compen-sadoras com valores de pH idênticos permite o conjunto de circuitos detectar quando umadas câmaras de referência falha ou se torna contaminada. Tendo múltiplas câmaras com-pensadoras contendo diferentes soluções compensadoras com valores de pH diferentespermite o conjunto de circuitos compensar a derivação de medição e pode aumentar a pre-cisão da m,edição de pH da amostra.Seal 131 seals the end of housing 130 so that the active area 101 of the active chamber may remain exposed to an external sample, but so that the external sample does not enter housing 130. The housing 130, seals 132-133 , and the active area 104 form a first compensating chamber around the active area 104 of the glass part 100. The housing 130, seals 134-135, and the active area 108 form a second compensating chamber around the active area 108 of the glass piece 100. The compensating chambers are axially aligned along the length of the probe. The compensating chambers are filled with a compensating solution that maintains a constant pH. In an exemplary embodiment of the invention, the compensating solution in the two reference chambers has a different pH value, for example the first reference chamber may have a compensating solution with a pH of 7 and the second reference chamber may have a compensating solution. with a pH of 5. In another exemplary embodiment of the invention, the compensating solution in the two reference chambers may have pH identical values. In an exemplary embodiment of the invention, the glassware 100 may have several active areas with a corresponding plurality of compensating chambers containing compensating solutions having a wide range of different pH values. The plurality of compensating chambers may also have some compensating solutions with identical pH values. Having different compensating chambers containing compensating solutions with identical pH values allows the circuitry to detect when one of the reference chambers fails or becomes contaminated. Having multiple compensating chambers containing different compensating solutions with different pH values allows the circuitry to compensate for the measurement bypass and may increase the accuracy of the m pH editing of the sample.
O conjunto de circuitos 120 é aterrado no invólucro condutor 130 por linha elétrica140. o conjunto de circuitos 120 é acoplado na tomada 155 por linhas elétricas 141. Assim, oconjunto de circuitos 120 se comunica com sistemas externos através das linhas 141 e atomada 155.Circuit assembly 120 is grounded in conductive housing 130 by power line 140. circuitry 120 is coupled to socket 155 by power lines 141. Thus, circuitry 120 communicates with external systems via lines 141 and atomic 155.
Em operação, a área ativa 101 da sonda 150 é imersa em uma amostra cujo pH se-rá determinado. Note que a vedação 131 impede a amostra de entrar no invólucro 130. Aamostra (com pH desconhecido) interage com a área ativa 101 para produzir uma primeiravoltagem através da área ativa 101. Esta primeira voltagem é referida como a voltagem ativae corresponde ao pH desconhecido da amostra. O eletrodo ativo 112 detecta a voltagemativa e indica a voltagem ativa ao conjunto de circuitos 120.In operation, the active area 101 of probe 150 is immersed in a sample whose pH will be determined. Note that seal 131 prevents the sample from entering shell 130. The sample (with unknown pH) interacts with active area 101 to produce a first voltage across active area 101. This first voltage is referred to as the active voltage and corresponds to the unknown pH of the active area. sample. Active electrode 112 detects the active voltage and indicates the active voltage to circuitry 120.
Em uma maneira similar, a solução compensadora na primeira câmara compensa-dora (com pH conhecido) interage com a área ativa 104 para produzir uma segunda volta-gem através da área ativa 104. Esta segunda voltagem é referida como a primeira voltagemde referência e corresponde ao pH conhecido da solução compensadora na primeira câmaracompensadora. O eletrodo de referência 115 detecta a voltagem de referência e indica avoltagem de referência ao conjunto de circuitos 120. A solução compensadora na segundacâmara compensadora (com pH conhecido) interage com a área ativa 108 para produziruma terceira voltagem, através da área ativa 108. Esta terceira voltagem é referida como asegunda voltagem de referência e corresponde ao pH conhecido da solução compensadorana segunda câmara compensadora. O eletrodo de referência 114 detecta a voltagem dereferência e indica a voltagem de referência ao conjunto de circuitos 120.In a similar manner, the compensating solution in the first compensating chamber (with known pH) interacts with active area 104 to produce a second voltage across active area 104. This second voltage is referred to as the first reference voltage and corresponds to at the known pH of the compensating solution in the first compensating chamber. Reference electrode 115 detects reference voltage and indicates reference voltage to circuitry 120. The compensating solution in the second compensating chamber (with known pH) interacts with active area 108 to produce a third voltage across active area 108. The third voltage is referred to as the second reference voltage and corresponds to the known pH of the compensating solution in the second compensating chamber. Reference electrode 114 detects the reference voltage and indicates the reference voltage to circuitry 120.
O conjunto de circuitos 120 processa a voltagem ativa e as duas voltagens de refe-rência para determinar o pH da amostra. O conjunto de circuitos 120 indica o pH da amostraa sistemas externos (não mostrados) que são encaixados na tomada 155. Em uma modali-dade exemplar da invenção, o conjunto de circuitos processaria a voltagem ativa e uma plu-ralidade de voltagens de referência para determinar o pH da amostra.Circuit assembly 120 processes the active voltage and the two reference voltages to determine the pH of the sample. Circuit assembly 120 indicates the pH of the sample to external systems (not shown) that are plugged into socket 155. In an exemplary embodiment of the invention, the circuit assembly would process the active voltage and a plurality of reference voltages for determine the pH of the sample.
O invólucro condutor 130 é tipicamente rido manualmente durante o teste. Note queo invólucro condutor 130 protege eletricamente os componentes internos da sonda 150 (ele-trodos 112, 114, e 115 e o conjunto de circuitos 120) de capacitância manual. O invólucrocondutor 130 também fornece uma terra. Note que o invólucro condutor 130 poderia ser daço inoxidável, alumínio, ou outro material condutor. Em uma modalidade exemplar da in-venção, o invólucro condutor pode ser revestido com um material isolante na superfície in-terna, ou ter uma inserção colocada dentro da superfície interna, isolando o invólucro condu-tor da câmara compensadora 1 e 2 e as pontes salinas (não mostradas). Em uma modalida-de exemplar da invenção, o invólucro condutor 120 pode ter uma parte condutora e umaparte não condutora. A parte condutora começaria logo abaixo da vedação 135 e cobriria eprotegeria a parte inferior da sonda, incluindo o conjunto de circuitos 120. A parte superiorcomeçando logo abaixo da vedação 135 seria feita de um material não condutor ou teria umrevestimento não condutor. Quando se usa o invólucro de duas partes, uma vareta de ater-ramento separada pode ser localizada na vedação de ponte salina externa 121.A Figura 5 ilustra a sonda de pH diferencial 150 em uma modalidade exemplar dainvenção. O sensor de temperatura T1 foi adicionado à câmara ativa para detectar a tempe-ratura perto do eletrodo ativo 112. O sensor de temperatura T2 foi adicionado à primeiracâmara de referência para detectar a temperatura perto do eletrodo de referência 115. Osensor de temperatura T3 foi adicionado à segunda câmara de referência para detectar atemperatura perto do eletrodo de referência 114. Em algumas modalidades exemplares,cada câmara de referência teria um sensor de temperatura. Em outras modalidades exem-plares, algumas câmaras de referência podem não ter um sensor de temperatura. O sensorde temperatura T1, T2 e T3 poderia ser integrado dentro das vedações 103-111. O sensorde temperatura T1, T2 e T3 são acoplados ao conjunto de circuitos 120. O conjunto de cir-cuitos processa a informação de temperatura do sensor de temperatura T1, T2 e T3 parafornecer compensação de temperatura durante a determinação de pH. Em outra modalidadeda invenção, o sensor de temperatura T1 pode estar localizado no lado de fora da câmaraativa (não mostrada) e ser exposta à amostra e usada para detectar a temperatura da amos-tra. Em outra modalidade da invenção, os sensores de temperatura T2 e T3 podem estarlocalizados nas câmaras compensadoras.Conductive housing 130 is typically rigid manually during the test. Note that conductive housing 130 electrically protects the internal components of manual capacitance probe 150 (electrodes 112, 114, and 115 and circuitry 120). Conductor housing 130 also provides a ground. Note that conductive housing 130 could be stainless steel, aluminum, or other conductive material. In an exemplary embodiment of the invention, the conductive housing may be coated with an insulating material on the inner surface, or have an insert disposed within the inner surface, isolating the compensating chamber conductive housing 1 and 2 and the bridges. saline (not shown). In an exemplary embodiment of the invention, the conductive housing 120 may have a conductive part and a nonconductive part. The conductive part would begin just below seal 135 and would cover and protect the lower part of the probe, including circuitry 120. The upper part beginning just below seal 135 would be made of a nonconductive material or would have a nonconductive coating. When using the two-part enclosure, a separate grounding rod may be located at the outer salt bridge seal 121. Figure 5 illustrates differential pH probe 150 in an exemplary embodiment of the invention. Temperature sensor T1 was added to active chamber to detect temperature near active electrode 112. Temperature sensor T2 was added to first reference chamber to detect temperature near reference electrode 115. Temperature sensor T3 was added to the second reference chamber for detecting the temperature near the reference electrode 114. In some exemplary embodiments, each reference chamber would have a temperature sensor. In other exemplary embodiments, some reference chambers may not have a temperature sensor. Temperature sensor T1, T2 and T3 could be integrated into seals 103-111. Temperature sensor T1, T2, and T3 are coupled to circuitry 120. The circuitry processes temperature information from temperature sensor T1, T2, and T3 to provide temperature compensation during pH determination. In another embodiment of the invention, the temperature sensor T1 may be located outside the chamber (not shown) and exposed to the sample and used to detect the temperature of the sample. In another embodiment of the invention, temperature sensors T2 and T3 may be located in the compensating chambers.
A Figura 6 ilustra uma alternativa à peça de vidro 100. Note que alguns detalhesdas figuras prévias são omitidos por clareza. A peça de vidro 137 é agora usada para a son-da 150 em vez da peça de vidro 100. A peça de vidro 137 é similar à peça de vidro 100 com áreas ativas 101, 104, 108 (não mostradas) e áreas não ativas 102, 106 e 110 (não mostra-das). A variação da peça de vidro 100 está no formato da câmara ativa. A área ativa 101não é mais uma cúpula no topo da peça de vidro, mas é agora formada pelas paredes depeça de vidro 137 da mesma maneira que a área ativa 104 forma a primeira câmara de refe-rência. Assim, a câmara ativa tem, a mesma geometria que as câmaras de referência. Ovidro não ativo 161 é usado no topo da câmara ativa, embora uma vedação pudesse serusada em vez de vidro não ativo 161 se desejado. O topo da câmara ativa pode ser protegi-do pela tampa 160. Atampa 160 poderia ser borracha, metal, ou algum outro material prote-tor que é aderido à peça de vidro 137.Figure 6 illustrates an alternative to glassware 100. Note that some details of the previous figures are omitted for clarity. Glass part 137 is now used for son-da 150 instead of glass part 100. Glass part 137 is similar to glass part 100 with active areas 101, 104, 108 (not shown) and non-active areas. 102, 106 and 110 (not shown). The variation of glass piece 100 is in the shape of the active chamber. The active area 101 is no longer a dome at the top of the glass piece, but is now formed by the glass part walls 137 in the same way as the active area 104 forms the first reference chamber. Thus, the active chamber has the same geometry as the reference chambers. Non-active glass 161 is used on top of the active chamber, although a seal could be used instead of non-active glass 161 if desired. The top of the active chamber may be protected by cap 160. Atampa 160 could be rubber, metal, or some other protective material that is adhered to glass piece 137.
A Figura 7 ilustra uma variação para invólucro condutor 130. Note que alguns deta-lhes das figuras prévias são omitidos por clareza. A pela de vidro 137 é usada, mas a peçade vidro 100 poderia ser usada também. O invólucro 130 agora se estende acima da câmaraativa da peça de vidro 137 para fornecer proteção. A extensão do invólucro 130 deve aindapermitir que a amostra contate a área ativa 101, assim aberturas no invólucro 130 devemser fornecidas para este propósito. A amostra deve ainda não ser permitida passar a veda-ção 131.Figure 7 illustrates a variation for conductive housing 130. Note that some of them from the previous figures are omitted for clarity. Glass skin 137 is used, but glass 100 could be used as well. The housing 130 now extends above the glass part chamber 137 to provide protection. The length of the housing 130 should still allow the sample to contact the active area 101, so openings in the housing 130 should be provided for this purpose. The sample must not yet be allowed to pass seal 131.
Como discutido acima, as áreas ativa e não ativa da sonda podem ser formadasseparadamente e então unidas para formar o recipiente de sonda. O material sensível ao pHativo pode ser moldado, estirado ou usinado em tubos ocos. Em uma modalidade exemplarda invenção, uma vareta oca ou tubo de material sensível ao pH e uma vareta oca ou tubode material não sensível ao pH são cortadas em uma pluralidade de seções. A extremidadede uma seção de material sensível ao pH é fixada na extremidade de uma seção de materialnão sensível ao pH. A Figura 8a é uma vista em seção transversal de segmento de tubo 870em uma modalidade exemplar da invenção. O segmento de tubo 870 compreende uma se-ção de tubo do material sensível ao pH 801 fixada a uma seção de tubo de material nãosensível ao pH 802. Vários segmentos de tubo 870 podem ser unidos para formar um com-primento de tubo com seções alternadas de material sensível ao pH e não sensível ao pH.As discussed above, the active and non-active areas of the probe may be formed separately and then joined to form the probe container. The pH-sensitive material can be molded, drawn or machined in hollow tubes. In an exemplary embodiment, a hollow rod or tube of pH-sensitive material and a hollow rod or tube of non-pH-sensitive material are cut into a plurality of sections. The end of a section of pH-sensitive material is fixed to the end of a section of non-pH-sensitive material. Figure 8a is a cross-sectional view of pipe segment 870 in an exemplary embodiment of the invention. Tube segment 870 comprises a tube section of the pH 801 sensitive material attached to a tube section of non-pH 802 sensitive material. Several tube segments 870 may be joined to form a tube length with alternating sections. of pH-sensitive and non-pH-sensitive material.
Uma tampa terminal plana ou em cúpula pode ser fixada em uma extremidade do compri-mento de tubo para formar uma peça de vidro similar à peça de vidro 137 ou à peça de vidro100. Em uma modalidade exemplar da invenção, os segmentos de tubo 870 podem serpermanentemente unidos soldando ou colando as extremidades dos segmentos juntas. Emoutra modalidade exemplar da invenção, os segmentos de tubo 870 podem ser unidos comanéis de vedação de vidro ou plástico entre cada um dos segmentos de tubo. Os segmentosde tubo podem ter qualquer formato de seção transversal, por exemplo um quadrado, masum círculo é o formato de seção transversal para a modalidade preferida.A flat or dome end cap can be attached to one end of the pipe length to form a glass part similar to glass part 137 or glass part 100. In an exemplary embodiment of the invention, the pipe segments 870 may be permanently joined by welding or gluing the ends of the segments together. In another exemplary embodiment of the invention, the pipe segments 870 may be joined with glass or plastic sealing clamps between each of the pipe segments. Pipe segments may have any cross-sectional shape, for example a square, but a circle is the cross-sectional shape for the preferred embodiment.
A Figura 8bé uma vista em seção transversal de um recipiente de sonda 875 emuma modalidade exemplar da invenção. O recipiente de sonda 875 pode também ser cha-mado de corpo de sonda. O recipiente de sonda 875 compreende dois dos segmentos detubo 870, uma tampa terminal 872, a vedação 876 e o anel de vedação ou espaçador 874.Os dois segmentos de tubo 870 são unidos com o anel de vedação 874 capturado entre osdois segmentos de tubo 870. A tampa terminal 872 é fixada na extremidade aberta dos doissegmentos de tubo unidos e uma vedação 876 é inserida na outra extremidade dos segmen-tos de tubo unidos, formando duas câmaras axialmente alinhadas dentro do recipiente desonda. O anel de vedação 874 e a tampa terminal 872 podem ser fabricados de vidro, plás-tico ou similar e soldado ou colado aos segmentos de tubo 870. Usando anéis espaçadoresem formatos diferentes, câmaras adicionais podem ser adicionados ao recipiente de sonda875 para formar um recipiente de sonda com uma pluralidade de câmaras. Os segmentosde tubo 870, alternando material sensível ao pH e não sensível ao pH usado para criar umrecipiente de sonda, não precisam ser do mesmo tamanho ou formato. Em uma modalidadeexemplar da invenção, as câmaras diferentes que compreendem um recipiente de sondapodem não ter o mesmo tamanho ou formato.Figure 8b is a cross-sectional view of a probe container 875 in an exemplary embodiment of the invention. The probe container 875 may also be called a probe body. The probe container 875 comprises two of the tube segments 870, an end cap 872, the seal 876 and the sealing ring or spacer 874. The two tube segments 870 are joined with the sealing ring 874 captured between the two tube segments 870. The end cap 872 is fixed to the open end of the joined pipe segments and a seal 876 is inserted at the other end of the joined pipe segments forming two axially aligned chambers within the probe container. O-ring 874 and end cap 872 may be made of glass, plastic or the like and welded or bonded to pipe segments 870. Using differently shaped spacer rings, additional chambers may be added to probe container 875 to form a container of probe with a plurality of chambers. The 870 tube segments, alternating pH-sensitive and non-pH-sensitive material used to create a probe container, need not be the same size or shape. In one exemplary embodiment of the invention, different chambers comprising a probe container may not have the same size or shape.
Em outra modalidade da invenção, os segmentos de tubo podem ser mantidos comum sistema de sujeição. A Figura 8c é uma vista em seção transversal de um recipiente desonda 885 mantido junto com um sistema de sujeição em uma modalidade exemplar da in-venção. o recipiente de sonda 8856 compreende dois dos segmentos de tubo 870, umatampa terminal 872, placa traseira 877, anel de vedação ou espaçador 874, vareta de sujei-ção 878 e porca 880. Os dois segmentos de tubo 870 são unidos com o anel de vedação874 capturado entre os dois segmentos de tubo 870. A tampa terminal 872 está localizadana extremidade aberta dos dois segmentos de tubo unidos. A placa traseira 877 está Iocali-zada na extremidade oposta dos dois segmentos de tubo unidos a partir da tampa terminal872. A vareta de sujeição 878 é fixada na tampa terminal 872 e se desloca através do centrodo recipiente de sonda 885. A porca 880 se fixa na vareta de sujeição 878 e força a placatraseira 877 contra os dois segmentos de tubo unidos 870, comprimindo as partes juntas eformando duas câmaras axialmente alinhadas dentro do recipiente de sonda. Segmentos detubo adicionais 870 podem ser adicionados para aumentar o número de câmaras no recipi-ente de sonda 885 parta formar um recipiente de sonda com uma pluralidade de câmaras.Em algumas modalidades exemplares da invenção, algum tipo de gaxeta, por exemplo umanel em o, pode ser usada em uma ou mais das juntas para ajudar a formar vedações àprova de fluido. NIn another embodiment of the invention, the pipe segments may be maintained in a clamping system. Figure 8c is a cross-sectional view of a probe container 885 held together with a clamping system in an exemplary embodiment of the invention. probe container 8856 comprises two of tube segments 870, an end cap 872, back plate 877, sealing ring or spacer 874, clamping rod 878, and nut 880. The two tube segments 870 are joined with the ring. seal 874 is captured between the two pipe segments 870. End cap 872 is located at the open end of the two joined pipe segments. The backplate 877 is located at the opposite end of the two pipe segments joined from the end cap872. The clamping rod 878 is fixed to the end cap 872 and moves through the probe container center 885. The nut 880 locks on the clamping rod 878 and forces the slab 877 against the two joined pipe segments 870, compressing the joined parts and forming two axially aligned chambers within the probe container. Additional tube segments 870 may be added to increase the number of chambers in the probe container 885 to form a probe container with a plurality of chambers. In some exemplary embodiments of the invention, some type of gasket, e.g. can be used on one or more of the joints to help form fluid-proof seals. N
Os segmentos de tubo alternando material sensível ao pH e não sensível ao pH,usado para criar o recipiente de sonda, não precisar ser do mesmo formato ou tamanho. AFigura 8d é uma vista em seção transversal do recipiente de sonda 890 criado usando seg-mentos de tubo de tamanhos diferentes em uma modalidade exemplar da invenção. O reci-piente de sonda 890 compreende segmentos de tubo 870, segmento de tubo 871, tampaterminal 872, placa traseira 877, anel de vedação ou espaçador 874, vareta de sujeição 878,porca 880 e invólucro condutor 882. O anel de vedação 874 é capturado entre a extremida-de do segmento de tubo 870 e a extremidade do segmento de tubo 871. A tampa terminal872 está localizada em uma extremidade dos segmentos de tubo unidos e a placa traseira877 está localizada na extremidade oposta dos segmentos de tubo unidos. A vareta de su- jeição 878 é fixada na tampa terminal 872 e se desloca através do meio dos dois segmentosde tubo. A porca 880 se fixa na vareta de sujeição 878 e atua contra a placa traseira 877,forçando a placa traseira 877, o segmento de tubo 870, o anel de vedação 874, o segmentode tubo 871 e a tampa terminal juntos para formar duas câmaras axialmente alinhadas den-tro do recipiente de sonda. O invólucro condutor 882 é fixado ao anel de vedação 874. Emalgumas modalidades exemplares da invenção, o sistema de sujeição pode ser integradocom o invólucro condutor (não mostrado). Segmentos de tubo adicionais 870 podem seradicionados para aumentar o número de câmaras no recipiente de sonda 890 para formarum recipiente de sonda com uma pluralidade de câmaras. Em algumas modalidades exem-plares da invenção, algum tipo de gaxeta, por exemplo um anel em o, pode ser usado emuma ou mais juntas para ajudar a formar vedações à prova de fluido.The tube segments alternating pH-sensitive and non-pH-sensitive material used to create the probe container need not be the same shape or size. Figure 8d is a cross-sectional view of the probe container 890 created using differently sized tube segments in an exemplary embodiment of the invention. Probe container 890 comprises tube segments 870, tube segment 871, end cap 872, back plate 877, sealing ring or spacer 874, clamping rod 878, nut 880, and conductive housing 882. Sealing ring 874 is It is captured between the end of the pipe segment 870 and the end of the pipe segment 871. The end cap872 is located at one end of the joined pipe segments and the back plate 877 is located at the opposite end of the joined pipe segments. The dipstick 878 is fixed to the end cap 872 and travels through the middle of the two tube segments. Nut 880 locks onto clamping rod 878 and acts against back plate 877, forcing back plate 877, tube segment 870, sealing ring 874, tube segment 871, and end cap together to form two axially chambers aligned within the probe container. The conductive housing 882 is attached to the sealing ring 874. In some exemplary embodiments of the invention, the clamping system may be integrated with the conductive housing (not shown). Additional tube segments 870 may be added to increase the number of chambers in the probe container 890 to form a probe container with a plurality of chambers. In some exemplary embodiments of the invention, some type of gasket, for example an o-ring, may be used on one or more joints to help form fluid tight seals.
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