Beckman solucionó los frágiles electrodos de pH amplificando la señal, no el vidrio

Hacia mediados de la década de 1930, los químicos que medían la acidez dependían principalmente del papel de tornasol —barato, pero inútil para los procesadores de cítricos, ya que el dióxido de azufre empleado para conservar el zumo de limón decoloraba por completo el cambio de color del tornasol—. La alternativa, un electrodo de vidrio conectado a un galvanómetro sensible, medía el pH electroquímicamente y funcionaba en principio, pero en la práctica los electrodos de vidrio que el químico Glen Joseph probó en el California Fruit Growers Exchange se rompían constantemente.

La razón estaba incorporada en el modo en que funcionaban los instrumentos existentes: los galvanómetros disponibles tenían una sensibilidad eléctrica deficiente, de modo que obtener una señal lo bastante fuerte para que registraran exigía usar un electrodo de vidrio lo bastante fino y grande para mantener baja su resistencia eléctrica; y el vidrio fino y grande en condiciones de laboratorio era vidrio frágil. Los químicos que intentaban hacer la medición más fiable se topaban una y otra vez con el mismo compromiso: un electrodo más robusto producía una señal demasiado débil para que el medidor la leyera, y una señal lo bastante fuerte para leerla requería un electrodo demasiado delicado para sobrevivir al manejo rutinario.

Sustituyó el galvanómetro por un amplificador de válvulas de vacío capaz de leer una señal más débil, de modo que el electrodo pudo fabricarse robusto en lugar de fino y delicado.

La deficiente sensibilidad del galvanómetro obligaba a que los electrodos fueran finos y grandes para reducir la resistencia, lo que provocaba roturas.

Un amplificador de válvulas de vacío podía detectar y amplificar señales mucho más débiles, eliminando la necesidad de electrodos frágiles.

La integración del amplificador, el electrodo y el medidor hizo que el instrumento fuera fácil de usar para cualquier químico, impulsando su adopción.

Cuando un sensor debe ser frágil para satisfacer a un detector débil, mejore el detector para que acepte la señal más débil de un sensor más robusto.

El resultante «acidímetro», pronto rebautizado como medidor de pH, utilizaba un electrodo de vidrio recién desarrollado y mucho más robusto, combinado con amplificación de válvulas de vacío, resolviendo de plano el problema original de fragilidad de Joseph. La empresa de Beckman, National Technical Laboratories, vendió 444 unidades en 1936, su primer año completo, y para 1939 había vendido casi 2.000, apareciendo en los catálogos de todos los principales distribuidores estadounidenses de instrumentos científicos.