[发明专利]电化学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学传感器，特别是电位传感器，例如pH传感 器。这种类型传感器的一种常见实施方式是组合电极，其可广泛应用 于化学、环境分析、医药、工业及水处理等许多领域中pH值的电化学 测量及控制。组合电极将工作电极和参考元件结合在一个组件中。

背景技术

用作参考元件的例如有银/氯化银电极，其浸入位于工作电极周围 的环形腔内的参考电解质，例如KCl。参考电解质可以例如为液体和/ 或凝胶。通常，工作或测量电极包括玻璃管，其由朝向待测介质的玻 璃膜封闭并且被填充缓冲溶液。电极线浸入缓冲溶液。

玻璃膜具有非常高的阻抗，测量的电势非常易受干扰，从而应当 尽可能好地屏蔽该电势。

在围绕测量电极的环形腔中的参考电解质适合作为屏蔽；然而， 它具有例如可依赖于温度而变化的体积，从而能够在参考电解质上方 产生围绕测量电极的空气室，从而测量电极在空气室的轴向部分中没 有得到充分屏蔽。

为了解释，图3显示了现有技术的一种组合电极61，其在外管62 和内管63之间具有被填充了参考电解质的环形参考腔64。参考电势被 利用参考电极线67引出，该电极线在参考腔轴向方向上延伸穿过多个 密封。在参考腔64的上端是所谓的补偿器74，其包括盲孔弹性泡沫。 补偿器的泡沫被依赖于压力而压缩，从而在泡沫的工作范围内，参考 电解质的可变体积能够得到调节。在补偿器之上的是硅酮封闭78和环 氧树脂封闭79。所述的技术方案具有以下缺点。一方面，泡沫有限的 压缩能力所调节的体积是有限的；另一方面，泡沫的体积不能任意增 加，因为在泡沫的区域中，没有提供有效的屏蔽。另外，由于泡沫相 对于参考电极线移动，并且这种移动还能够影响在硅酮封闭和电极线 之间的界面，所以能够想到密封存在问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种组合电极，其克服现有技术的缺 点。

本发明的组合电极包括：第一管，其至少在径向上是不导电的； 测量膜，其设置在第一管的第一端部并且密封第一管以形成测量腔； 第二管，其至少部分围绕第一管并且直接或间接与第一管相连，以在 第一管和第二管之间形成环形参考腔；设置在测量腔中的缓冲溶液； 设置在参考腔中的电解质溶液；与缓冲溶液接触的第一电极，以引出 第一电势；和与电解质接触的第二电极，以引出第二电势；其中进一 步在参考腔中设置环形密封元件，其在环形腔中轴向可移位且在轴向 上限制由电解质溶液占据的体积；密封元件由围绕第一管的导电的弹 性形变体轴向预张紧；第二电极与形变体导电连接，以能够通过形变 体引出第二电极的电势。

弹性形变体优选地用作对于由形变体围绕的第一电极的轴向部分 的电屏蔽。

在本发明的一个实施例中，第二电极以端部固定在密封元件上， 并且至少部分与密封元件一同沿轴向在参考容器内移动。

在本发明的一个实施例中，组合电极还包括环形支持元件，其在 参考腔的一个端部中与第一和/或第二管牢固连接，所述参考腔的一个 端部远离第一或第二管的第一端部，其中弹性形变体轴向夹钳在支持 元件和密封元件之间。进一步，支持元件可以封闭参考腔。

在本发明的进一步发展中，组合电极还包括导电的特别是金属的 分流体，用于引出第二电极的电势，其中分流体牢固地与支持元件相 连并且通过弹性形变体与第二电极直接或间接流电接触。优选地，支 持元件和/或密封元件由导电材料制成。

在本发明的一个优选实施例中，电解质溶液包括KCl，第二电极 包括Ag/AgCl电极。银离子溶解在参考电解质中并且能够堵塞用作在 参考电解质和围绕组合电极的介质之间的流动栓(Stromschlüssel)的 隔膜，为了延长银离子的扩散路径，在本发明的一个实施例中，组合 电极包括单侧封闭的毛细管，其设置在参考腔中并且Ag/AgCl电极在 其中延伸。

附图说明

现在根据附图中描述的实施例解释本发明，附图中：

图1是本发明的组合电极的第一实施例的纵截面；

图2是本发明的组合电极的形变体的视图；和

图3是背景技术中讨论的现有技术的组合电极的纵截面。

具体实施方式