玻璃pH傳感器廣為人知，已經誕生100多年了。在100年的pH測量歷史中，不得不提到INGOLD。INGOLD既是梅特勒托利多的一個品牌名稱，也代表著一位瑞士化學家Werner Ingold博士。

1948年，Ingold博士的一項發明徹底改變了pH測量技術，首次將pH參比電極與測量電極合二為一，化繁為簡，形成了最初的復合pH電極，開創了現代工業化pH測量先河。

高阻抗pH計

復合傳感器中的測量與參比部件具有與單獨電極相同的功能，裝有參比電解液的參比電極環繞著pH玻璃測量電極，唯一的差別在于它們被組合成為一支傳感器，以方便安裝、維護、使用。復合傳感器設計是現代商業化應用的主要技術，分體式半電池已經基本退出市場。復合傳感器系列產品具有專利玻璃敏感膜配方，使其耐受強酸/強堿，耐受高溫蒸汽滅菌等惡劣環境，讓INGOLD pH很快成為制藥、化工、微電子等領域生產必備工具。

在此基礎上，1983年Ingold博士在德國首次成功開發了固體聚合物傳感器，并申請了專利。電解液不再是液體，而是采用固體形式，稱為XEROLYT。固體聚合物本身沒有流動性，僅靠離子自身擴散，不易消耗，因此可以取消陶瓷隔膜結構，讓電解液直接與被測物料接觸。解決了原先傳感器上的陶瓷隔膜容易被細小顆粒等污染物堵塞，造成電解液無法通暢滲透，測量發生波動的問題。固體聚合物傳感器在化工領域具有很好的通用性，適合于在高顆粒，高污染等惡劣條件，在大大減少了維護保養費用的同時，具有校準周期長、可靠性高、使用壽命長等特點。

Ingold博士又在1986年成功研發了預加壓凝膠pH傳感器。電解液采用3?mol/L氯化鉀和甲基纖維素等成分，凝膠電解液增加了電解液粘度，液體滲透速度減少100倍，因此不再需要頻繁填充電解液，也取消了傳感器桿上電解液填充口。傳感器出廠時預先加壓，確保在有效期內維持正壓，所以稱為預加壓凝膠pH傳感器。這種技術減少了早期復合傳感器需要頻繁填充電解液，手動加壓等維護工作，同時保證了測量精度和響應速度。

1989年，INGOLD加入梅特勒托利多公司，成立了現在的過程分析部，過程分析創新的腳步并未停歇。1993年，梅特勒托利多首次研發成功了集成溫度測量功能的工業pH計，InPro4500系列。復合傳感器中內置了溫度探頭稱為三合一pH傳感器，在測量pH的同時測量溶液溫度值。溫度會影響溶液氫離子的活度，也會影響電化學測量公式的參數，因此不測量溫度所得到的pH并不精確。三合一傳感器能自動考慮溫度變化，計算pH時帶入實際的溫度值，得到當前溫度下最為精確的pH。這一新功能稱為自動溫度補償，在工業場合尤其具有價值。因為工業場合溫度往往高于室溫，室溫下做的校準無法確保實際工藝溫度下pH值測量的意義。自動溫度補償可以實現室溫校準，在其他溫度下測量，傳感器自動補償溫度帶來的誤差，得到最為精確的pH值。

由于來自生物技術領域的新需求，2004年，梅特勒托利多又推出了預加壓液體傳感器InPro 3250系列。原本的預加壓凝膠傳感器中可能含有抑制微生物、細胞生長的成分，因此無法滿足部分高要求應用。預加壓液體傳感器中的電解液符合UPS 26， Chapter 27的生物兼容性要求，對微生物、細胞沒有任何負面影響。同時液體電解液本身具有的響應速度快，測量精確等特點也得以延續。

智能數字傳感器

2005年，梅特勒托利多帶來了另一大創新-智能傳感器管理技術(ISM)。ISM在傳感器中裝有微處理器，能把測量模擬信號轉為數字信號，除此之外微處理器還能實時采集傳感器自身玻璃膜阻抗和參比隔膜阻抗變化，進而結合校準結果與數十年的經驗為用戶提供剩余使用壽命和校準提示等智能化診斷信息。ISM幫助用戶高效使用傳感器，設備產出最大化，合理管理傳感器。智能化技術是pH測量的又一次創新，在精確pH測量的基礎上加上診斷和預測，是實現智能制造和智能工廠的利器。

特點對比

經過這么多年的發展，除pH之外，INGOLD和梅特勒托利多還開發了溶解氧、溶解二氧化碳、激光氣體分析儀等獨具創新的分析技術。近些年來開發的光學溶解氧、不易破碎的pH，和琳瑯滿目的氣體分析儀，無不獲得市場的青睞。過程分析經歷了由繁到簡，由大至小，由模擬至智能，梅特勒托利多創新從未止步，讓我們期待更多測量技術的突破！

INGOLD產品

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本文內容來源梅特勒托利多，責任編輯：胡靜，審核人：李崢， ? ?

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