使用传感器进行。如果校准气体以这种方式用作吹扫气体，校准气体可被认为是在此文件中描述和要求保护的吹扫气体的实施例。
[0030]如果校准气体被用于吹扫测量腔室，为了在可以进行流体介质中气体浓度的实际测量之前将被测气体在测量腔室中的浓度降为零，随后可以必要的是将较小体积的吹扫气体通过测量腔室。但是，这需要比执行初始吹扫过程所需的体积更小的吹扫气体。
[0031]可选地，如果校准气体中含有的被测气体浓度比预计将存在于流体介质中的小，校准气体可保留在测量腔室中，而更大浓度的气体从流体介质通入腔室内。
[0032]对于氢传感器合适的校准气体可以在氮气或惰性气体中例如包括I %的氢或0.5%的氢。
[0033]在一个可选实施例中，可以顺序地使用含有不同浓度被测气体的多种校准气体来校准或检查传感器输出，优选地跨越测量条件的全部跨度。如果探针包括如下所述的加热器，这样的测量可以与不同温度下的测量结合，以跨越在温度和被测气体浓度两者中都变化的测量条件而校准或验证传感器的输出。
[0034]在优选的测量方案中，实施本发明的这些方面的探针可以如下地进行控制。吹扫气体可在探针与流体介质接触之前、期间和/或之后被供应到探针。优选地，吹扫气体在探针与流体介质接触之后至少供应一段时间。校准气体然后可以以足够充满测量腔室的体积供应，然后使用传感器进行校准测量。然后可以供应更多体积的吹扫气体以将校准气体冲洗出测量腔室。吹扫气体进给装置此时应当关闭，以允许被测气体扩散通过多孔壁部分到测量腔室内，以用于通过如上所述的传感器进行测量。
[0035]关于本发明的其他方面，本发明人已经发现出现了关于包括电解气体传感器的探针存储的问题。在存储后，所发现的是，这样的探针后来用于气体测量的性能可能严重地降低。在固体电解质的区域中保持适当的非常低水平的湿气可以是重要的，特别是如果所述探针用于测量氢浓度时；如果湿气过低，则电解质电导率可能受到不利影响。但是，如果含有过多湿气或水分的探针浸没在例如含有溶解氢的熔融铝中，则湿气在探针中的存在可能不利地影响氢气浓度的测量，或者甚至会导致对探针的损坏。
[0036]本发明的第三方面使用如上所述的具有吹扫气体入口或进给装置的探针解决这个问题。在存储过程中，吹扫气体(通常为氮气或惰性气体)可优选地以低流速通过吹扫气体进给装置提供到测量腔室内。吹扫气体由此可以围绕传感器并防止来自大气的气体或湿气通过多孔壁部分进入到测量腔室内。
[0037]气体的流速应当是低的，以减少在存储期间的气体消耗，但应足够防止气体从周围环境进入到测量腔室内。对于给定的探针，可能需要预定的最小气体流速以实现这一点，并且所述最小流速可以考虑到探针的大小和几何形状确定，或者通过实验确定。例如，最小流速可对应于测量腔室中与大气压相比的0.1巴或0.05巴的小的压力升高。合适的流速可以介于I至100ml.mirT1之间，或介于2至50ml.min η之间(如在大气压下测量的)。气体通过吹扫气体进给装置超出上述最小流速的过度供应这时可以被维持，以确保气体的进入被避免。由此，气体流速或压力可以比所需的最低速度或压力高10%或25%或50%。
[0038]在本发明的第四方面，所述探针可以设置有能够升高电解传感器的温度超过环境温度的加热器，所升高的温度优选地多于50°C或100°C或150°C或200°C。可以使用在50°C至180 °C或200 °C的范围内的温度上升，或者在80 °C至120 °C或150 °C的范围内的温度上升。温度上升通常是高于室温，但是在探针浸没在流体介质中时，加热器也可以是可用的，在这种情况下，加热器可以提高传感器的温度超出流体介质的温度。
[0039]加热器可以有利地是可耦接到电力供给的电加热器。
[0040]在优选的实施例中，所述探针可以包括热电偶接头在电解传感器附近的热电偶。如在W02010/067073 (其通过引用以其整体并入本文)中描述的，热电偶可以用于在气体浓度的测量过程中监控电解传感器的温度。这样的温度读数可用于在气体浓度测量中消除或减少由温度变化引起的任何变化，例如通过参考查找表。
[0041]在这种优选的实施例中，通过施加足够的电压到热电偶以提高其温度，在这样的探针中的热电偶还可用作加热器。
[0042]如果在气体测量过程中探针加热是必需的，则不损害热电偶以测量电解传感器温度的能力可以是重要的。这可以通过在进行温度测量时暂时关闭到热电偶的加热电源而实现，关闭的时间足够短以避免在电源被关闭时的显著温度变化。
[0043]有利地，该加热器可用于几个不同的目的。
[0044]在典型地室温下的正常(未受控的)大气条件下的传感器存储期间，加热器可以被激活以升高探针的温度，并且特别是升高在存储期间的电解传感器的温度。有利地，这可能会阻止湿气或水分在探针上或在探针内的积累。为了实现这一点，探针温度可以升高到在50°C至180°C或200°C范围内或者在80°C至120°C或150°C范围内的温度。所述探针可以在存储期间被隔热，以便减少加热器的功耗。
[0045]发明人已经在高达200°C下测试了探针存储，所述200°C是通过施加12伏至探针中的热电偶实现的。
[0046]本发明人已发现的是，存储期间加热该探针在防止探针退化上是极其有效的。在使用下面的图1至图4所示类型的探针的试验中，探针或者被加热地存储，或者不加热地在正常环境(未受控制的)条件下存储。经过12小时的存储，未加热探针用了 10分钟提供气体测量(铝中的氢浓度)，而加热的探针只用了一分钟。
[0047]在存储过程中加热探针可以与如在上述本发明第三方面中描述的提供在低流速下通过测量腔室的吹扫气体结合使用。
[0048]在可选实施例中，探针可以被不加热地存储，可选地有吹扫气体的保护流，而加热器在存储之后使用，从而在浸没于流体介质中以做出测量之前预热所述探针。在浸没前，预热可执行例如I至20分钟或2至10分钟的时间段。无论探针先前在存储期间是否被连续地加热，以这种方式加热该探针可以有利地在进行气体测量之前将任何多余的湿气或水分驱离测量腔室。
[0049]加热器的第三种应用可以在校准或检查所述探针时使用。所述加热器可用于改变传感器的温度，使得在一种或多种校准气体中的被测气体浓度测量可在传感器的一个以上预定温度下进行，所述多种校准气体例如含有不同的气体浓度。此信息可以用于校准或重新校准传感器，或者用于在进行被测气体浓度的实际测量之前确认传感器的正确操作。
[0050]在本发明的第五方面，在探针的存储期间，所述探针的存储条件可以有利地通过在传感器的测量电极与参考电极之间施加电压而改善。电压优选地以与气体测量过程中由传感器所产生的电压相反的极性施加。此过程工作的机理并不完全清楚，但本发明人的观察表明，用以这种方式跨固体电解质施加的电压存储探针有利地使探针适合于将来的使用，使得在随后的浸没到流体介质内时，探针对气体测量的响应时间被显著地改善。
[0051]如上所述，本发明的这个方面可以与在探针中提供电加热器相结合。由此，例如，耦接到电加热器的电源电压可以同时跨传感器的测量电极与参考电极施加。
[0052]优选地，单个电引线或连接然后可用于将电力供给连接到传感器的电极中的一个，并且也连接到加热器。这种利用到加热器和传感器的共同电连接可有利地减少在探针内所需的电连接或引线的数量。
[0053]探针的物理结构可以是实现上述功能的任何结构，其用于实现本发明的任何个别方面或本发明多个方面的任何组合。每个方面可以单独地实现，或与一个或多个其它方面组合地实现以提供协同优势。
[0054]在一个优选的实施例中，探针可以包括安装在探针的第一端的电解传感器，所述第一端可以被称为测量端。探针可以从测量端延伸到可被固定到探针操纵装置的支撑端，所述探针操纵装置诸如自动化的装置，或者可以包括用于手动操作的手柄。所述探针可以从支撑端操纵，而测量端浸没在流体介质中。如果流体介质是高温的或化学侵蚀的，这种结构可以是重要的。
[0055]探针的外表面，或者至少所述探针的将被暴露于流体介质的部分包括探针套筒或护套。所述套筒优选的是在流体介质面前惰性的材料。
[0056]探针套筒在探针测量端的端部可包括多孔壁部分，当与流体介质接触时，其允许被测气体扩散通过所述多孔壁部分进入测量腔室，而不允许液体介质扩散通过。测量腔室优选地限定在探针套筒的端部内，并且所述传感器优选地形成测量腔室的边界或壁，或延伸到测量腔室内，以使得能够测量在测量腔室中的气体浓度。
[0057]探针套筒的端部可以方便地是可移动盖的形式，其可以结合多孔壁部分，并且可以有利地限定测量腔室的壁。
[0058]电解传感器需要两个电导线或电触头，其各自连接到所述参考电极和测量电极中的一个。这些可以以任何方便的方式来实现，使得传感器电压可在气体测量过程中被检测到。例如，参考电极和测量电极两者都可以连接到延伸到探针支撑端的电导体或电引线，其中，连接块可设置用于做出到合适的电子测量设备的电连接。可选地，如果流体介质是电导体(诸如熔融金属)，那么到传感器电极中的一个(通常是测量电极)的电连接也可以通过流体介质做出。
[0059]在探针套筒的在使用过程中优选地与流体介质隔开的部分处，并且可选地在探针的支撑端，吹扫气体进给装置和/或校准气体进给装置可被设置用于将一种或多种气体供给耦接到探针套筒的内部容积。探针套筒的内部容积可被连接到测量腔室，以便供应到气体进给装置或多个气体进给装置的气体进入或流到测量腔室。探针可以包括用于打开和关闭所述或每个气体进给装置的阀或塞子，其优选地定位接近探针套筒或测量腔室，使得当所述阀(多个阀)或塞子(多个塞子)被关闭时，测量腔室的有效容积是最小的。
[0060]气体供给可以方便地来自用于供应适当的纯净干燥气体的加压容器或瓶子。
[0061]所述探针可以包括优选地在传感器区域中的加热器。加热器优选地是可耦接至电源的电加热器。方便地，用于将功率供应到所述加热器的电引线可以在探针内朝着探针的支撑端延伸。方便地，接触块或其它接触装置可以设置在探针的支撑端用于将探针耦接到合适的电力供给。这可以使得电力能够供应到加热器，和/或电压能够如上所述地跨传感器固体电解质而施加。接触块还可以提供到测量电极和参考电极的电连接，以允许在气体测量期间检测传感器输出。
[0062]控制系统或控制器可以被提供，从而能够实施上述本发明的各个方面。例如，控制器可以控制到加热器(如果存在的话)以及在储存期间跨传感器电极(如果需要的话)的电力施加。控制器还可以在测量过程中以及在检查和/或校准过程中(如果需要的话)监测传感器的电压输出。控制系统或控制器还可以控制吹扫气体和/或校准气体或多种校准气体到探针的供应，其可选地与控制探针的电输入和输出同时或与其结合。由此，例如，控制器可实现探针的存储模式，其中，缓慢流动的吹扫气体被供应到探针和/或所述探针被加热。然后，控制器可以执行用于准备探针进行测量的方案。如上所述，这可能涉及预定的加热步骤，和/或预定的到探针的吹扫气体和/或校准气体供给。可选地，控制器可以同时监测传感器的输出电压，例如为了检查探针和传感器的完整性和/或校准或重新校准传感器。如果例如使用了校准气体，则传感器读数可以在测量腔室充满预定的校准气体时的适当时间读取。如果气体测量或校准气体测量要在使用探针加热器控制的不同温度下进行，控制器可以有利地控制并同步到加热器的电源。如果探针包括热电偶，则控制器可以使用热电偶监测温度。如果热电偶也被用作加热器，则控制器可控制到热电偶的加热电源的合适中断以允许进行温