电化学传感器装置、呼吸酒精测量设备和用于确定电化学传感器的电极活力的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于呼吸酒精测量设备（100）的电化学传感器装置（10）、一种相应的呼吸酒精测量设备（100）以及一种用于确定电化学传感器的电极活力的方法。电化学传感器装置包括带有至少两个电极（12，14）的电化学传感器。电化学传感器装置还包括热源（16）。热源设置为，使得当激活时，热源选择性地加热电化学传感器的电极（12）中的一个电极。感器的电极（12）中的一个电极。感器的电极（12）中的一个电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学传感器装置、呼吸酒精测量设备和用于确定电化学传感器的电极活力的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于呼吸酒精测量设备的电化学传感器装置、一种相应的呼吸酒精测量设备以及一种用于确定电化学传感器的电极活力的方法，例如用于测量电化学传感器的活力。

技术介绍

[0002]呼吸酒精测量设备测量人呼吸中的酒精浓度。其作用原理为燃料电池的电化学传感器被用于移动测量设备，但部分也用于取证使用。由于环境条件的变化，尤其是由于老化和湿度变化或含水电解质的浓度变化，电化学传感器的灵敏度会发生变化。通过干燥一般会减慢传感器的一些化学过程并且传感器变得更慢。重新润湿可以再次加快传感器。干燥和重新湿润的过程在此并不完全可逆，使得传感器会随着时间的推移而退化。同样，传感器温度对传感器动态性也有影响。在一些酒精传感器中，例如当传感器温度升高约12℃时，传感器速度翻倍。在此，电极活力取决于电化学传感器因干燥而发生的退化。
[0003]对缓慢的、退化的传感器的识别通常是在调校中进行，例如经由借助目标气体充气来评估传感器速度。在此情况下例如确定评估速度并且在某些情况下对评估速度进行温度补偿。
[0004]上述方法的缺点是，活力识别只能在调校的时刻进行。在这其间的时间里，即在现场运行中，无法识别到缓慢的传感器。然而，从客户的角度来看，值得期望的是对弱的传感器进行及早警告。

技术实现思路

[0005]需要一种改进的方案来确定电化学传感器的活力，所述方案能够在现场运行中确定活力。
[0006]该需求由独立权利要求的电化学传感器装置以及方法来考虑。
[0007]本专利技术基于的认识是，确定电化学传感器的电极活力可以通过如下方式执行，选择性地加热电化学传感器的电极中的一个电极，由此在所述电极之间形成电压，并能够分析由于该电压减小而形成的电流通量，以便确定电化学传感器的电极活力。对所述电极中的一个电极的这种选择性加热通过热源执行，所述热源设置为电化学传感器装置的一部分。因此，与调校装置无关地在现场也可以产生相应的电压。该特性可以被利用来以短间隔自己进行相应的活力确定。因此，活力的确定可以定期触发或由客户手动触发。由此得到，在至少一些实施例中，在现场无需充气测试就能进行可靠的活力识别。由此客户能够及早被警告以更换传感器（在预测性维护的意义上）。此外，基于活力，可以在运行中调整补偿参数。由此可以改善设备的精度。通过调整所述参数，可以延长调校间隔，或者在一些设备中，甚至可以完全省去重新调校。
[0008]本专利技术的实施例提出了一种用于呼吸酒精测量设备的电化学传感器装置。在此，
电化学传感器装置不限于呼吸酒精测量。相反，电化学传感器装置也可以在其他情境中使用。例如，电化学传感器装置可以是用于气体测量设备的电化学传感器装置。电化学传感器装置包括带有至少两个电极的电化学传感器。该电化学传感器装置进一步包括热源。热源设置为，使得当激活时，热源选择性地加热电化学传感器的电极中的一个电极。通过选择性加热一个电极，在两个电极之间产生了电压。如果这些电极经由测量电阻连接，则电流流过，然后对所述电流进行分析，以确定相应的电化学传感器的活力，例如在现场运行中确定。
[0009]在至少一些实施例中，热源是光源，例如发光二极管（LED）。由此对一个电极进行非接触加热，据此本专利技术也可以与现有的电化学传感器一起使用，而不需要对实际的传感器进行结构上的改变。LED的另一优点是，其具有高效率并且主要是发射光。所述光只低衰减地穿透传感器的塑料壳体，而且只在深色电极上被吸收。因此，所述电极之一被选择性地加热。这种加热此外无接触地进行。由此，可以非常快地关断并且再次接通能量输入，并且传感器以非常陡峭的电流测量曲线作出反应。
[0010]例如，通过选择性地加热一个电极可以在这些电极之间产生电压。所述电压又可以导致电流通量，该电流通量可以被分析以便确定电化学传感器的活力。
[0011]在不同的实施例中，电化学传感器装置还包括控制设备。控制设备构成为基于选择性地加热一个电极来确定所述电极的活力，例如基于产生的电压和由此产生的电流通量。例如，控制设备可以构成为执行下面介绍的方法。由此可以使电化学传感器装置或具有电化学传感器装置的呼吸酒精测量设备能够现场确定电极的活力。
[0012]在一些实施例中，该电化学传感器装置还包括图形输出单元，以输出关于传感器的活力的信息。在此，关于电极的活力的信息基于选择性地加热一个电极来确定。例如，控制设备可以构成为，经由图形输出单元输出关于传感器的活力的信息。由此可以为电化学传感器装置例如呼吸酒精测量设备的用户提供关于活力的信息。基于该信息，能够为用户实现判断何时对传感器进行调校或更新，或者电化学传感器是否仍然足够精确。
[0013]此外，本专利技术的实施例提供一种呼吸酒精测量设备，其包括电化学传感器装置。由此，呼吸酒精测量设备能够测试集成的电化学传感器的活力。
[0014]此外，本专利技术的实施例提出一种用于确定电化学传感器的电极活力的方法。该方法包括：在预定的时间段内激活热源，以选择性地加热传感器的电极中的一个电极。此外，该方法包括：确定电化学传感器的电极之间的电流通量。电流通量基于由热源选择性地加热一个电极所引起的电压。因此，在这些电极之间存在电流测量电阻。此外，该方法包括：基于电流的信号形状来确定传感器的活力。这样的方法可以由可以集成在包括电化学传感器的设备中的组件来执行，由此实现在现场对电化学传感器进行测试。
[0015]在一些实施例中，该方法还包括经由图形输出单元提供关于传感器的活力的信息。基于该信息，可以为电化学传感器的用户实现判断何时对传感器进行调校或更新，或者电化学传感器是否仍然足够精确。
[0016]例如，关于传感器的活力的信息可以包括在考虑到预设的最低测量精度的情况下关于电化学传感器的可用性的估计的剩余持续时间的信息。这为用户实现了其还能运行设备中的对应传感器多长时间的估计。
[0017]在不同的实施例中，该方法通过包括电化学传感器和热源的设备来执行。在此，该
方法可以构成为设备自测试的一部分。这实现定期测试电化学传感器而不需要单独的测试设备。
[0018]在一些实施例中，该方法还包括根据传感器的活力确定补偿参数。补偿参数描述传感器的活力影响传感器的测量的程度。此外，该方法可以包括在考虑到补偿参数的情况下借助电化学传感器执行测量。例如，对于给定的传感器活力，可以知晓测量到的值与实际值偏差的程度。该知识可用于基于确定的电化学传感器的活力来确定补偿参数。
附图说明
[0019]下面参考附图更详细地解释设备和/或方法的一些示例。在附图中：图1示出了电化学传感器装置以及具有这种电化学传感器装置的呼吸酒精测量设备的一个实施例的示意图；图2a示出了用于确定电化学传感器的电极活力的方法的一个实施例的流程图；图2b示出了用于确定电化学传感器的电极活力的控制设备的一个实施例的示意框图；图3a示出了在一个示例性的试验装置中的电化学传感器的测量值；图3b示出了在另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于呼吸酒精测量设备（100）的电化学传感器装置（10），所述电化学传感器装置包括：具有至少两个电极（12；14）的电化学传感器；和热源（16）；其特征在于，所述热源设置为使得所述热源在激活时选择性地加热所述电化学传感器的电极（12）中的一个电极。2.根据权利要求1所述的电化学传感器装置，其中所述热源是发光二极管LED。3.根据权利要求1或2中任一项所述的电化学传感器装置，其中通过对所述一个电极的选择性加热在所述电极之间产生电压。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学传感器装置，还包括控制设备（20），其中所述控制设备构成为基于对所述一个电极的选择性加热来确定所述电极的活力。5.根据权利要求4所述的电化学传感器装置，其中所述控制设备构成为执行根据权利要求8至12中任一项所述的方法。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电化学传感器装置，包括：图形输出单元（18），以便输出关于所述传感器的活力的信息，其中关于所述电极的活力的信息基于对所述一个电极的选择性加热来确定。7.一种呼吸酒精测量设备，其包括根据权利要求1至6中任一项所述的电化学传感器装置。8.一种用于确...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德尔格安全股份两合公司，
类型：发明
国别省市：