CS267591B1

CS267591B1 - Probe for oxygen partial pressure's surface measuring

Info

Publication number: CS267591B1
Application number: CS871529A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Ing Pribyla
Original assignee: Pribyla Lubomir
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS152987A1

Abstract

Řošoni spadá do oboru měření neoloktriclcých volioin, lólcařstvi, bioc2ietnio ap. a řeší problém jednoduchého, lovného a přitom přesného zařízeni. Podstatou sondy podlo řešení jo, že těleso sondy z oloktriclty izolačního a topolně prostupného materiálu má na straně oloktrod konvexní tvar, přičemž konvexní strana s elektrodami jo překryta fólií propouštějící kyslík a na protilehlé straně jsou spolu s polovodičovými prvlr/ upravony kontaktní plošky a soubor přívodů pro připojoni přívodního kabelu.The rhododendron belongs to the field of measurement of neoloctricules volioin, loci, bioc2ietnio ap. and solves a simple problem and precision equipment. The essence Probe by solution yeah that body isolation and poplar oloctriclta probe permeable material has on the side oloctrode convex shape with convex the electrode side is covered oxygen-permeable foil and opposite foil side are together with semiconductor a contact pad arrangement a a set of lead-in leads cable.

Description

Vynáloz so týká sondy pro povrchové měřeni parciálního tlaku kyslíku.The invention relates to a probe for surface measurement of oxygen partial pressure.

Dosavadní sondy pro povrchové měřeni parciálního tlaku kyslíku jsou vesměs tvaru disku s provrtanými otvory pro průchod drátových elektrod uložených v izolační skleněné trubičce, na jehož druhé straně je upraven termistor pro měřeni teploty a cívka odporového vodiče jako vyhříváoi prvek. Celek je zapouzdřen v plastikovém pouzdru. Je známa též sonda, jejíž těleso Je vytvořené z destičky z elektricky izolačního, tepelně prostulného materiálu, na Jehož jepné straně jsou metodou plošného spoje vytvořeny elektromechanické měřící elektrody opatřené elektrolytem a na druhé straně upraven jeden polovodičový prvek zapojený jako topné těleso o druhý polovodičový prvek zapojený jako měřič teploty, přičemž elektromechanické měřící elektrody i polovodičové prvky jsou překryty membránou propouštějící kyslík.Conventional probes for surface measurement of oxygen partial pressure are generally disk-shaped with drilled holes for the passage of wire electrodes housed in an insulating glass tube, on the other side of which a thermistor for measuring temperature and a coil of a resistance conductor are provided as a heating element. The unit is encapsulated in a plastic case. A probe is also known, the body of which is made of a plate of electrically insulating, thermally insulating material, on the side of which electromechanical measuring electrodes provided with electrolyte are formed by the printed circuit board method and on the other side one semiconductor element connected as a heating element by a second semiconductor element as a temperature meter, the electromechanical measuring electrodes and the semiconductor elements being covered by an oxygen-permeable membrane.

Nevýhodou prvé skupiny sond je technologická náročnost výroby a tím i relativně vysoké náklady. Kromě toho, s ohledem na relativně vysoký tvar a malou dosavadní plochu, mechanické uchycení k měřenému předmětu, zejména pokud jde o lidské tělo, zvláště při dlouhodobém měřeni, je obtížné, takže dochází k nedokonalému plošnému styku s měřeným povrchem a tím i ke zkreslení měřených hodnot. Nevýhodou poslední uvedené sondy je možnost ovlivněni měřené hodnoty změnou vnějšího tlaku na membránu a náročné napínání membrány.The disadvantage of the first group of probes is the technological complexity of production and thus relatively high costs. In addition, due to the relatively high shape and small current area, mechanical attachment to the measured object, especially with regard to the human body, especially during long-term measurement, is difficult, so there is imperfect surface contact with the measured surface and thus distortion of measured values. The disadvantage of the latter probe is the possibility of influencing the measured value by changing the external pressure on the diaphragm and the demanding tensioning of the diaphragm.

iáiohó z těchto nevýhod odstraňuje sonda pro povrchové měření parciálního tlaku kyslíku podlo vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, žo těleso sondy, vyrobené z elektricky izolačního a tepolně prostupného materiálu, má na straně elektrochemických elektrod konvo;mi tvar, přičemž konvexní strana s elektrodami je překryta membránou propouštějící kyslík a protilehlá strana jo spolu s polovodičovými prvky, kontaktními ploškami a spojem souboru přívodů s kontaktními ploškami opatřena krycí ochrannou hmotou.From these disadvantages, the probe for surface measurement of the partial pressure of oxygen according to the invention eliminates the fact that the probe body, made of electrically insulating and thermally permeable material, has convectors on the side of the electrochemical electrodes, the convex side with the electrodes being covered with an oxygen-permeable membrane and the opposite side is provided with a protective protective material together with the semiconductor elements, the contact pads and the connection of the set of leads with the contact pads.

Výhodou sondy podlo vynálezu je její výrobní jednoduchost a s tím spojené nízké výrobní náklady. S ohledem na řádové rozdíly mezi rozměry dosedaci plochy a výškou sondy umožňuje sonda podlo vynálezu jednoduché připevněni ke zkoumanému objektu při trvalo kvalitním kontaktu s móřoným povrchem i při dlouhodobých měřeních. Navíc jo tato sonda řúdovo odolnější proti ovlivnění změnou tlaku na membránu a výrobně jednodušší použitím souboru přívodů použitelných např. pro integrované obvody. Soubor přívodů umožňuje snadnou záměnu sondy v unifikované patici.The advantage of the probe according to the invention is its simplicity of production and the associated low production costs. With regard to the order of magnitude differences between the dimensions of the bearing surface and the height of the probe, the probe according to the invention allows simple attachment to the object under investigation with permanent quality contact with the morbid surface even during long-term measurements. In addition, this probe is more or less resistant to being affected by the change in pressure on the diaphragm and is easier to manufacture using a set of leads usable, for example, for integrated circuits. The set of leads allows easy replacement of the probe in a unified socket.

Přiklad provodění sondy podle vynálezu je znázorněn na připojeném výicrosu, kdo obr. 1 představuje bokorys sondy se souborem přívodů, obr. 4 představuje půdorys s vyznaconýrii elektrodami, obr, 3 představuje pohled na spodní stranu sondy opatřenou kontalctnírii ploškami so souborem přívodu a obr. 2 představuje detail konvexního povrchu tě 1c sa sondy.An example of an embodiment of a probe according to the invention is shown on an attached view, FIG. 1 is a side view of a probe with a set of leads, FIG. represents a detail of the convex surface body 1c of the probe.

Na obr. 1 vystupuje ze spodní strany tělesa £ soubor přívodů 11.In Fig. 1, a set of leads 11 protrudes from the underside of the body 6.

Na obr. 4 jsou na konvexním povrchu tělesa £ nanošeny metodou vypalovaných vodivých spojit elektrochemické měřící elektrody £, £, z nichž elektroda 2 jo sonda a elektroda 2 J° katoda pokrytá eloktr©izolační vrstvou 4 mimo aktivní plochu £.In FIG.

ila obr. 2 jsou aktivní plocha £ katody £ a anoda £, uložené na konvexní ploše tělesa £, smúčony elektrolytem £ překrytým folií 12 propouštějící kyslík.In FIG. 2, the active surface £ of the cathode £ and the anode £, deposited on the convex surface of the body £, are entrained by the electrolyte £ covered by the oxygen-permeable foil 12.

Na obr. 3 jsou na spodní straně tělesa £ uloženy polovodičové prvky J, _G, z nichž polovodičový prvek £ J° zapojen jako topné těleso a polovodičový prvek 8 je zapojen jako čidlo toploty. Drátové vývody £ polovodičových prvků 7, S jsou přivařeny na kontaktní plošlry 15 a spolu s polovodičovými prvky 7, 8 jsou zality krycí ochrannou hmotou W.In FIG. 3, semiconductor elements J, G are mounted on the underside of the body 6, of which the semiconductor element 6 is connected as a heating element and the semiconductor element 8 is connected as a temperature sensor. The wire leads £ of the semiconductor elements 7, S are welded to the contact pads 15 and, together with the semiconductor elements 7, 8, are encapsulated with a covering protective material W.

Na kontaktní plošky 15 jo připájen nebo přilepen soubor přívodů 11 umožňující rychlou zúrionu čidla vyjmutím z unifikované patico, nebo je k nim, obzvláště v příCS 267 591 Dl pádě zmenšení rozměrů čidla, připájen přívodní kabel.A set of leads 11 is soldered or glued to the contact pads 15 to allow the sensor to be quickly removed from the unified socket, or a lead cable is soldered to them, especially in the case of reducing the dimensions of the sensor.

Sonda, jejíž těleso £ může být například tvořeno korundovým plátkem upraveným na jodnú straně do konvexního a přibližně kruhového tvaru o průměru 11 nn, tloušlce 0,8 mm, výšco vrcholu konvexní plochy 0,5 mm, so přiloží na tělo pacienta, po obvodu utěsní a přiváže obvazem nebo přilepí leukoplastí.The probe, the body of which may, for example, be formed by a corundum blade arranged on the iodine side in a convex and approximately circular shape with a diameter of 11 nn, 0.8 mm thick, the height of the top of the convex surface 0.5 mm, is applied to the patient's body. and bandaged or glued with a bandage.

Na aktivní plošo £ katody 3 probíhá, v případě difúze kyslíku k aktivní ploše £, elektrochemická reakce, jejímž vnějším projevem je proud tekoucí mezi anodou 2 a katodou £, Tento proud jo úměrný množství kyslíku v blízkosti aktivní plochy £. Uvolňování kyslíku z těla pacienta a jeho difúze k aktivní ploše £ sondy je podporováno tepelným ohřevem s místním překrvením. Přítlaěná síla sondy, způsobující kontakt s tělem pacienta, neovlivní hodnotu sondou měřeného kyslíku. Množství kyslíku je vyhodnocováno měřící jednotkou, která může být například sestavena z kardiomonitoru řady LKM 200 a interfejsu, který zabezpečí vzájemné přizpůsobení.In the case of diffusion of oxygen to the active surface e, an electrochemical reaction takes place on the active surface e of the cathode 3, the external manifestation of which is a current flowing between the anode 2 and the cathode e. The release of oxygen from the patient's body and its diffusion to the active surface of the probe is promoted by thermal heating with local congestion. The applied force of the probe causing contact with the patient's body will not affect the value of the oxygen measured by the probe. The amount of oxygen is evaluated by a measuring unit, which can be composed, for example, of a cardiomonitor of the LKM 200 series and an interface that ensures mutual adjustment.

Konvexní tvar tělesa £ umožňuje optimální a přitom relativně snadné napnutí fólie £2.The convex shape of the body £ allows for an optimal and at the same time relatively easy tensioning of the film £ 2.

Vynález je možno s výhodou využít zejména k lékařským účelům, ale též pro oblast biochemických a jiných výzkumů, při práci potápěčů, horníků apod.The invention can be advantageously used in particular for medical purposes, but also for the field of biochemical and other research, in the work of divers, miners, etc.

Claims

Probe for surface measurement of oxygen partial pressure comprising a body made of electrically insulating, thermally permeable material, on one side of which electrochemical measuring electrodes provided with electrolyte are formed by fired conductive connections and on the opposite side are contact pads, a set of leads and at least two semiconductor elements, of which one is connected as a heating element and the other as a heat meter, characterized in that the body (1) has a convex shape on the side of the electrodes (2), (3), the convex side with the electrodes (2), (3) being covered by a permeable foil (12) and the opposite side, together with the semiconductor elements (7), (8), the contact surfaces (15) and the connection of the assembly leads (11) with the contact surfaces, is provided with a covering protective material (10).