[发明专利]整合式离子感测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子感测器，尤其是一种同时将工作电极以及参考电极设置于一基板上，以缩小空间且方便操作者使用的整合式离子感测器。

背景技术

电位分析法是一种藉由测量待测液中所解离的离子产生的电位，判断待测液的离子浓度以判别酸碱度等性质的方法。电位的测量需要有两个电极，其一是提供测量电位参考的电极，一般称为参考电极(或称参比电极)，其电极反应是可逆的，以迅速建立热力学平衡电位，以具有能够供仪器测量的稳定电位，常用的参考电极有甘汞电极和银-氯化银电极，但因银-氯化银电极可在高于60℃的系统中使用，所以使用范围较甘汞电极更广，而成为目前最佳的参考电极；而另一则是与待测液反应的工作电极(或称指示电极)，藉由参考电极和工作电极，与待测液中的离子形成回路，而产生电位差，因此由电位差的大小即可判读待测液的酸碱度。

请参看图6所示，传统的离子感测器是采用玻璃电极，其包括一参考电极管41、一工作电极管42以及连结所述电极41，42并显示电位差的显示器43，该参考电极管41于端部具有一液态连接性介面(如多孔性陶瓷材料)411，而内部填充有氯化钾导电液412，并设有一甘汞电极或银-氯化银电极413，该工作电极管42外侧包覆一保护层421，并于端部露出一球状的感应玻璃膜422，而内部则填充有氯化钾导电液423，且设有一氯化银电极424。

然而，由于这种传统的离子感测器体积大，而且又是以易碎的玻璃所制成，因此在使用上非常不方便，再者，在使用时还要特别注意工作电极管42的感应玻璃膜422表面不可有油渍、刮痕或其他脏污，以免降低电极的敏感度，而影响测量值的准确性。

有鉴于此，即发展出更便于使用的离子感测器，如美国第4,857,166号专利，并请参看图7所示，其是包括一感测盒体50以及一感测仪60，该感测盒体50包括一本体51以及一突出部52，该本体51内部具有两参考电极片，其一为传统玻璃参考电极片薄膜53所组成，以及另一则为MgF₂或CaF₂薄膜所组成的参考电极片54，以将待测液滴在所述电极片53，54上而进行反应，以减少参考电极的体积及提高测量的稳定度，该突出部52具有由该本体51内部所延伸而出的两参考电极片53，54，而该感测仪60具有一插孔61、一电路板(图中未示)以及一显示萤幕62，该插孔61是接受该感测盒体50的突出部52，以检测所述参考电极片53，54，并由电路板将其检测到的信号转换为数值显示于该显示萤幕62。

然而，这种整合式的离子感测器需使用两参考电极片53，54，以提高测量的稳定度。

再请参看美国第6,964,734号专利，并参看图8所示，其是揭露一整合式的参考电极，其包括一基板70，并于该基板70表面形成有一电极连接部71，且该电极连接部71的上表面部分涂布有绝缘膜72，以露出电极连接部71的末端，而于近该基板70一端处形成有与该电极连接部71连接的电极73以及遮罩住该电极73的半圆形多孔性高分子保护层74，该高分子保护层74内填充有电解液75，而该高分子保护层74朝异于该电极连接部71的方向延伸有一交换界面76。此种整合式离子感测器具有缩小的体积，具有易于携带及运送的优点。

然而，这些整合式的离子感测器是一参考电极，虽然，减少参考电极体积和可直接与感测盒体50接合的优点，但，在测量时尚须额外使用一工作电极，所以操作不便。再者，电解液75填充的空间仅在半圆形多孔性高分子保护层74内，因此所获得的数值可能会有不够准确的问题。

发明内容

本发明人有鉴于既有整合式离子感测器仅有参考电极，而无设置工作电极，所以需额外使用一工作电极，而增加操作上的复杂性，因此经过了长期的研究以及反复的试验之后，终于发明出此整合式离子感测器。

本发明的目的是在于提供一种同时将工作电极以及参考电极设置于一基板上，以缩小空间且方便操作者使用的整合式离子感测器。

为达上述目的，本发明的整合式离子感测器，其是令一基板的表面具有一工作电极组以及一参考电极组；

该工作电极组包括一离子选择性电极、一导线以及阻绝层，该离子选择性电极是设置于该基板的表面，而该导线是经由连接线与该离子选择性电极连结，而该阻绝层是覆盖于部分离子选择性电极、连接线和导线，以确保反应信号是由离子选择性电极经连接线传递至导线；