DE102013106979A1 - conductivity sensor - Google Patents

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DE102013106979A1
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Eric LÄMMEL
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Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitfähigkeitssensor nach dem 4-Pol-Messprinzip, umfassend zwei Pole für die Stromspeisung (6, 7) und zwei Pole für die Spannungsmessung (8, 9), welche als Elektrodenstruktur (3) auf einer Stirnseite (5) eines Trägerkörpers (2) ausgebildet sind. Bei einem Leitfähigkeitssensor, welcher besonders einfach herstellbar ist, besteht der erste Pol für die Stromspeisung (6) aus mindestens zwei Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), welche kurzgeschlossen sind, wobei die mindestens zwei Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols für die Stromspeisung (6) in einem gleichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung (7) angeordnet sind, wobei die zwei Pole für die Spannungsmessung (8, 9) zwischen den beiden Polen für die Stromspeisung (6, 7) liegen und jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung (7) aufweisen.The invention relates to a conductivity sensor according to the 4-pole measuring principle, comprising two poles for the power supply (6, 7) and two poles for the voltage measurement (8, 9), which as an electrode structure (3) on an end face (5) of a carrier body (2) are formed. In a conductivity sensor, which is particularly easy to manufacture, the first pole for the power supply (6) consists of at least two electrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4), which are short-circuited, wherein the at least two electrodes (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) of the first pole for the power supply (6) at an equal distance from the second pole for the power supply (7) are arranged, wherein the two poles for the voltage measurement (8, 9) between the two poles for the power supply (6, 7) and each having a different distance to the second pole for the power supply (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Leitfähigkeitssensor nach dem 4-Pol-Messprinzip, umfassend zwei Pole für die Stromspeisung und zwei Pole für die Spannungsmessung, welche als Elektrodenstruktur auf einer Stirnseite eines Trägerkörpers ausgebildet sind.The invention relates to a conductivity sensor according to the 4-pole measuring principle, comprising two poles for the power supply and two poles for the voltage measurement, which are formed as an electrode structure on an end face of a carrier body.

Aus der EP 1 089 072 B1 ist ein Leitfähigkeitssensor bekannt, welcher ein kreiszylindrisches Gehäuse aufweist, wobei metallene Messelektroden planar an einer kreisflächenförmigen Stirnwandung des kreiszylinderartigen Gehäuses angeordnet sind. Die metallenen Messelektroden bilden dabei zwei Spannungselektroden und zwei Stromelektroden. Die Spannungselektroden sind kreisflächenförmig ausgebildet und von den zwei flächenförmigen, im Wesentlichen in einem Halbkreis verlaufenden Stromelektroden umgeben.From the EP 1 089 072 B1 a conductivity sensor is known, which has a circular cylindrical housing, wherein metal measuring electrodes are arranged planar on a circular surface-shaped end wall of the circular cylinder-like housing. The metal measuring electrodes form two voltage electrodes and two current electrodes. The voltage electrodes are circular-shaped and surrounded by the two sheet-like, substantially in a semicircle extending current electrodes.

Die DE 10 2010 042 637 A1 offenbart einen Leitfähigkeitssensor, welcher nach einem 4-Pol-Messprinzip arbeitet, wobei die Elektroden als konzentrische Ringe angeordnet sind. Dabei sind die Flächen der konzentrisch ausgebildeten Elektroden annähernd gleich groß, damit die Stromdichte und die damit verbundene Polarisation der Elektroden gleich groß ist.The DE 10 2010 042 637 A1 discloses a conductivity sensor which operates on a 4-pole measuring principle, wherein the electrodes are arranged as concentric rings. The areas of the concentrically formed electrodes are approximately the same size, so that the current density and the associated polarization of the electrodes is the same size.

Die Ausbildung der stromführenden Elektroden als konzentrische Ringe bzw. als in einem Halbkreis verlaufende Elektroden ist fertigungstechnisch sehr aufwändig.The design of the current-carrying electrodes as concentric rings or as extending in a semicircle electrodes is very expensive to manufacture.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Leitfähigkeitssensor anzugeben, dessen Elektrodenstruktur einfach zu fertigen ist.The invention is therefore based on the object to provide a conductivity sensor whose electrode structure is easy to manufacture.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der erste Pol für die Stromspeisung aus mindestens zwei Elektroden besteht, welche kurzgeschlossen sind, wobei die beiden Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung in einem gleichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung angeordnet sind, wobei die zwei Pole für die Spannungsmessung zwischen den beiden Polen für die Stromspeisung liegen und jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung aufweisen. Die Verwendung einer Mehrzahl von Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung erlaubt, dass die Elektrodenstruktur den Platzverhältnissen auf der Stirnseite des Leitfähigkeitssensors beliebig angepasst werden kann. Aufgrund der Anordnung der beiden Pole für die Spannungsmessung zwischen den beiden Polen für die Stromspeisung wird die Elektrodenstruktur klein gestaltet, wodurch Kosten und Fläche eingespart werden.According to the invention the object is achieved in that the first pole for the power supply consists of at least two electrodes which are short-circuited, wherein the two electrodes of the first pole for the power supply are arranged at an equal distance to the second pole for the power supply, wherein the two poles for the voltage measurement between the two poles for the power supply and each having a different distance to the second pole for the power supply. The use of a plurality of electrodes of the first pole for the current supply allows the electrode structure to be arbitrarily adapted to the space conditions on the front side of the conductivity sensor. Due to the arrangement of the two poles for the voltage measurement between the two poles for the power supply, the electrode structure is made small, whereby cost and space can be saved.

Vorteilhafterweise bilden die Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung Eckpunkte eines Quadrates, wobei der zweite Pol für die Stromspeisung im Schnittpunkt der Diagonalen des Quadrates angeordnet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Verkleinerung der Gesamtfläche des ersten Pols für die Stromspeisung, was zur Einsparung von teurem Elektrodenmaterial, wie z.B. Platin, führt und somit eine signifikante Kostenersparnis darstellt.Advantageously, the electrodes of the first pole for the power supply corner points of a square, wherein the second pole for the power supply at the intersection of the diagonal of the square is arranged. This configuration makes it possible to reduce the total area of the first pole for the power supply, which saves on expensive electrode material, such as, e.g. Platinum, leads and thus represents a significant cost savings.

Alternativ sind die Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung kreisförmig um den in der Mitte des Kreises liegenden zweiten Pol für die Stromspeisung angeordnet. Auch bei dieser Anordnung wird Elektrodenmaterial eingespart, da die Gesamtfläche der Pole für die Stromspeisung verkleinert wird.Alternatively, the electrodes of the first pole for the power supply are arranged in a circle around the lying in the center of the circle second pole for the power supply. Also in this arrangement, electrode material is saved, since the total area of the poles for the power supply is reduced.

In einer Ausgestaltung ist eine Summe der Flächen der Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung annähernd gleich der Fläche des zweiten Pols für die Stromspeisung. Eine solche konstante Fläche führt dazu, dass alle Elektroden eine gleiche Stromdichte aufweisen, wodurch parasitäre Spannungen, die durch elektrochemische Effekte bei der Leitung von Ladungsträgern durch die zu messende Flüssigkeit auftreten, sich gegeneinander aufheben.In one embodiment, a sum of the areas of the electrodes of the first pole for the current supply is approximately equal to the area of the second pole for the current supply. Such a constant area results in all the electrodes having an equal current density, whereby parasitic voltages, which occur due to electrochemical effects in the conduction of charge carriers through the liquid to be measured, cancel each other out.

In einer Variante sind die zwei Pole für die Stromspeisung und die beiden Pole für die Spannungsmessung kreisförmig ausgebildet.In a variant, the two poles for the power supply and the two poles for the voltage measurement are circular.

In einer Weiterbildung sind insbesondere die mindestens zwei Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung annähernd punktförmig ausgebildet. Eine solche punktförmige Ausbildung gewährleistet eine zunehmende Einsparung von Elektrodenmaterial. Aufgrund dessen, dass die mindestens zwei Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung punktförmig ausgebildet sind, kann auch der innere zweite Pol für die Stromspeisung einen kleineren Durchmesser erhalten, was den Vorteil hat, dass die Stirnseite des Trägerkörpers verkleinert werden kann bzw. eine kleine Stirnseite optimal ausgenutzt werden kann.In a further development, in particular the at least two electrodes of the first pole for the power supply are formed approximately punctiform. Such a punctiform formation ensures an increasing saving of electrode material. Due to the fact that the at least two electrodes of the first pole are formed point-shaped for the power supply, and the inner second pole for the power supply can be given a smaller diameter, which has the advantage that the end face of the carrier body can be reduced or a small end face can be optimally exploited.

In einer Ausgestaltung sind die beiden Pole für die Spannungsmessung flächenmäßig kleiner ausgebildet als die beiden Pole für die Stromspeisung. Dies ist insbesondere dadurch möglich, da von einer stromlosen Spannungsmessung ausgegangen wird und daher die Fläche der Pole für die Spannungsmessung in Bezug auf die Fläche der Pole für die Stromspeisung vernachlässigbar ist. Die Stromdichte an den beiden Polen für die Spannungsmessung kann als nahezu Null angesehen werden.In one embodiment, the two poles for the voltage measurement are smaller in area than the two poles for the power supply. This is possible in particular because it starts from an electroless voltage measurement and therefore the area of the poles for the voltage measurement with respect to the surface of the poles for the power supply is negligible. The current density at the two poles for the voltage measurement can be considered almost zero.

In einer Variante ist die, die Elektrodenstruktur tragende Stirnseite planar, konkav oder konvex ausgebildet. Insbesondere eine konkav ausgebildete Stirnseite hat den Vorteil, dass dadurch ein Wandeinfluss weiter verringert wird. Der Wandeinfluss wird dabei durch die Wand des, die zu untersuchende Flüssigkeit beherbergenden Gefäßes verursacht, welche das Messergebnis des Leitfähigkeitssensors beeinträchtigt. Dabei fließen die in der Flüssigkeit gelösten Ladungsträger zwischen den Polen für die Stromspeisung beim Vorliegen einer elektrisch leitfähigen Wand teilweise über diese anstatt ausschließlich durch das Medium wie im Fall ohne Gefäßwand. Ein solcher Wandeinfluss wird durch die erfindungsgemäße Elektrodenstruktur zuverlässig verringert, da die Ladungsträger nur von außen von dem ersten Pol für die Stromspeisung nach innen zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung fließen können. Da die Elektroden des ersten Pols für die Stromspeisung auf demselben elektrischen Potential liegen, wird der Weg über die Gefäßwand für die Ladungsträger unattraktiv.In a variant, the end face carrying the electrode structure is planar, concave or convex. In particular, a concave end face has the advantage that thereby a wall influence is further reduced. The wall influence is thereby causing by the wall of the, the liquid to be examined harboring vessel, which affects the measurement result of the conductivity sensor. In this case, the charge carriers dissolved in the liquid flow between the poles for the power supply in the presence of an electrically conductive wall partly over these instead of exclusively through the medium as in the case without vessel wall. Such a wall influence is reliably reduced by the electrode structure according to the invention, since the charge carriers can only flow in from the outside from the first pole for the current supply inwards to the second pole for the current supply. Since the electrodes of the first pole for the power supply are at the same electrical potential, the path across the vessel wall for the charge carriers becomes unattractive.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. Some of these will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1: Prinzipdarstellung eines Leitfähigkeitssensors; 1 : Schematic representation of a conductivity sensor;

2: eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors, 2 a first embodiment of the conductivity sensor according to the invention,

3: eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors, 3 a second embodiment of the conductivity sensor according to the invention,

4: eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors, 4 a third embodiment of the conductivity sensor according to the invention,

5: eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors, 5 a fourth embodiment of the conductivity sensor according to the invention,

6: einen Querschnitt durch eine konkave Oberfläche der Stirnseite des Leitfähigkeitssensors, 6 FIG. 2: a cross section through a concave surface of the front side of the conductivity sensor, FIG.

7: eine dreidimensionale Darstellung der konkaven Oberfläche der Stirnseite des Leitfähigkeitssensors. 7 : A three-dimensional representation of the concave surface of the front side of the conductivity sensor.

Gleiche Merkmale sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.Same features are identified by like reference numerals.

1 zeigt einen Leitfähigkeitssensor 1, welcher einen elektrisch isolierten Trägerkörper 2 aufweist, auf welchem eine Elektrodenstruktur 3 angeordnet ist. An den Trägerkörper 2 ist eine Auswerteelektronik 4 angeschlossen. Vorteilhafterweise weist der zylindrisch ausgebildete Trägerkörper 2 eine kreisrunde Stirnseite 5 auf, auf welcher die Elektrodenstruktur 3 angeordnet ist. Zum Messeinsatz ist jede Elektrode der Elektrodenstruktur 3 mit einer elektrischen Leitung 10 bzw. 11 mit der Auswerteelektronik 4 verbunden. 1 shows a conductivity sensor 1 , which an electrically insulated carrier body 2 on which an electrode structure 3 is arranged. To the carrier body 2 is an evaluation electronics 4 connected. Advantageously, the cylindrically shaped carrier body 2 a circular front side 5 on which the electrode structure 3 is arranged. For measuring purposes, each electrode is the electrode structure 3 with an electric cable 10 respectively. 11 with the transmitter 4 connected.

Zur Messung der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit wird die Elektrodenstruktur 3 des Leitfähigkeitssensors 1 in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht, welche in einem Gefäß angeordnet ist. Die Leitfähigkeit der Flüssigkeit ist ein Maß für die Menge der elektrisch leitenden, gelösten Substanzen in der Flüssigkeit, beispielsweise von Verunreinigungen. Voraussetzung ist eine Substanz, welche Ionen beinhaltet. Solche Leitfähigkeitssensoren 1 werden unter anderem in der Wasseraufbereitung oder in Kläranlagen eingesetzt. Alle Stoffe mit beweglichen Ladungsträgern wie Elektronen oder Ionen haben eine Impedanz.The electrode structure is measured to measure the conductivity of a liquid 3 of the conductivity sensor 1 immersed in the liquid to be examined, which is arranged in a vessel. The conductivity of the liquid is a measure of the amount of electroconductive solutes in the liquid, such as impurities. The prerequisite is a substance that contains ions. Such conductivity sensors 1 are used, among other things, in water treatment or in sewage treatment plants. All substances with mobile charge carriers such as electrons or ions have an impedance.

Zur Messung dieser Impedanz wird ein 4-Pol-Messprinzip eingesetzt. Dazu werden zwei Pole für die Stromspeisung 6, 7 und zwei Pole für die Spannungsmessung 8, 9 benötigt. Gemäß 2 besteht der erste Pol für die Stromspeisung 6 aus vier Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4. Diese stromführenden Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 sind zu dem ersten Pol für die Stromspeisung 6 kurzgeschlossen und über die Leitung 10 mit der Auswerteelektronik 4 verbunden. Die vier kurzgeschlossenen Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 sind dabei nahe des äußeren Randes der Stirnseite 5 des Leitfähigkeitssensors 1 angeordnet. Ihre Anordnung erfolgt dabei so, dass sie Eckpunkte eines Quadrats bilden, wobei der zweite Pol für die Stromspeisung 7 im Schnittpunkt der Diagonalen des Quadrats angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform, wo die Stirnseite 5 kreisförmig ausgebildet ist, befindet sich also der zweite Pol für die Stromspeisung 7 in der Mitte der Stirnseite 5, wo diese von den punktförmig ausgebildeten Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 im gleichen Abstand umgeben ist. Die Erfindung soll aber nicht auf die punktförmige Ausbildung der Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 begrenzt sein.To measure this impedance, a 4-pole measuring principle is used. This will be two poles for the power supply 6 . 7 and two poles for voltage measurement 8th . 9 needed. According to 2 is the first pole for the power supply 6 from four electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 , These current-carrying electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 are to the first pole for the power supply 6 shorted and over the line 10 with the transmitter 4 connected. The four shorted electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 are close to the outer edge of the front side 5 of the conductivity sensor 1 arranged. Their arrangement is made so that they form vertices of a square, wherein the second pole for the power supply 7 is arranged at the intersection of the diagonal of the square. In this embodiment, where the front side 5 is formed circular, so there is the second pole for the power supply 7 in the middle of the front 5 where these from the point-shaped electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 is surrounded at the same distance. However, the invention is not intended to the punctiform formation of the electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 be limited.

Zwischen dem zweiten Pol der Stromspeisung 7 und der Elektrode 6.4 sind die beiden Pole zur Spannungsmessung 8, 9 angeordnet. Im Gegensatz zu den Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 des ersten Pols für die Stromspeisung 6, welche alle den gleichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7 aufweisen, sind die beiden Pole für die Spannungsmessung 8, 9 mit unterschiedlichen Abständen zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7 positioniert. Dies ist notwendig, damit eine Potentialdifferenz detektiert werden kann.Between the second pole of the power supply 7 and the electrode 6.4 are the two poles for voltage measurement 8th . 9 arranged. Unlike the electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 of the first pole for the power supply 6 , which are all the same distance to the second pole for the power supply 7 are the two poles for the voltage measurement 8th . 9 with different distances to the second pole for the power supply 7 positioned. This is necessary so that a potential difference can be detected.

3 zeigt eine andere Positionierung der beiden Pole für die Spannungsmessung 8, 9. Diese weisen zwar wiederum jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7 auf, aber sie liegen in einem Bereich, auf dessen Radius keine Elektrode 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 des ersten Pols der Stromspeisung 6 angeordnet ist. Es wird aber sichergestellt, dass der äußere Pol für die Spannungsmessung 9 in einem Abstand zum zweiten Pol für die Stromspeisung 7 angeordnet ist, welcher kleiner ist als der Abstand der Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7. 3 shows a different positioning of the two poles for the voltage measurement 8th . 9 , Although these in turn each have a different distance to the second pole for the power supply 7 but they are in an area whose radius has no electrode 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 the first pole of the power supply 6 is arranged. It will but ensure that the outer pole for the voltage measurement 9 at a distance to the second pole for the power supply 7 is arranged, which is smaller than the distance of the electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 , to the second pole for the power supply 7 ,

Eine weitere Positionierung der beiden Pole für die Spannungsmessung 8, 9 ist in 4 gezeigt. Dabei befindet sich der erste Pol für die Spannungsmessung 8 auf der einen Seite des zweiten Pols für die Stromspeisung 7, während der zweite Pol für die Spannungsmessung 9 auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Pols für die Stromspeisung 7 angeordnet ist.Another positioning of the two poles for the voltage measurement 8th . 9 is in 4 shown. This is the first pole for the voltage measurement 8th on one side of the second pole for the power supply 7 while the second pole for voltage measurement 9 on the opposite side of the second pole for the power supply 7 is arranged.

Eine Alternative zu der quadratischen Anordnung der Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 des ersten Pols für die Stromspeisung 6 ist in 5 dargestellt. In diesem Fall sind acht Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8 zu einem ersten Pol für die Stromspeisung 6 miteinander kurzgeschlossen. Diese Elektroden 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8 sind kreisförmig auf der kreisrunden Stirnseite 5 des Leitfähigkeitssensors 1 angeordnet, wobei in der Mitte dieses Kreises der zweite Pol für die Stromspeisung 7 positioniert ist. Die beiden Pole für die Spannungsmessung 8, 9 können dabei beliebig, wie in Zusammenhang mit den vorausgehenden 2 bis 4 erläutert, zwischen dem ersten Pol für die Stromspeisung 6 und dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7 positioniert werden.An alternative to the square arrangement of the electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 of the first pole for the power supply 6 is in 5 shown. In this case, there are eight electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 . 6.5 . 6.6 . 6.7 . 6.8 to a first pole for the power supply 6 shorted together. These electrodes 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 . 6.5 . 6.6 . 6.7 . 6.8 are circular on the circular front 5 of the conductivity sensor 1 arranged, wherein in the middle of this circle, the second pole for the power supply 7 is positioned. The two poles for voltage measurement 8th . 9 can be arbitrary, as in connection with the previous ones 2 to 4 explained, between the first pole for the power supply 6 and the second pole for the power supply 7 be positioned.

6 zeigt einen Querschnitt durch den Trägerkörper 2 des Leitfähigkeitssensors 1, welcher eine konkave Stirnseite 5 aufweist. Am äußeren Rand sind zwei Elektroden 6.1 und 6.3 des ersten Pols für die Stromspeisung 6 angeordnet. Mittig, also am tiefsten Punkt der konkaven Stirnseite 5, ist der zweite Pol für die Stromspeisung 7 ausgebildet. Zwischen dem zweiten Pol für die Stromspeisung 7 und der Elektrode 6.3 sind die beiden Pole für die Spannungsmessung 8, 9 realisiert. 6 shows a cross section through the carrier body 2 of the conductivity sensor 1 , which has a concave front 5 having. At the outer edge are two electrodes 6.1 and 6.3 of the first pole for the power supply 6 arranged. In the middle, ie at the lowest point of the concave front 5 , is the second pole for the power supply 7 educated. Between the second pole for the power supply 7 and the electrode 6.3 are the two poles for voltage measurement 8th . 9 realized.

In der dreidimensionalen Darstellung gemäß 7 ist angedeutet, wie die Elektroden 6.1 und 6.2 des ersten Pols für die Stromspeisung 6 bzw. des zweite Pols für die Stromspeisung 7 über elektrische Leitungen 10 mit der nicht weiter dargestellten Auswerteelektronik 4 verknüpft sind.In the three-dimensional representation according to 7 is indicated as the electrodes 6.1 and 6.2 of the first pole for the power supply 6 or the second pole for the power supply 7 via electrical lines 10 with the evaluation electronics, not shown 4 are linked.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung ist eine fertigungstechnisch einfache Herstellung der Elektrodenstrukturen auf der Stirnseite 4 des Leitfähigkeitssensors 1 bei möglichst geringem Platzbedarf möglich.Due to the described arrangement is a manufacturing technology simple production of the electrode structures on the front page 4 of the conductivity sensor 1 possible in the smallest possible space.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1089072 B1 [0002] EP 1089072 B1 [0002]
  • DE 102010042637 A1 [0003] DE 102010042637 A1 [0003]

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Leitfähigkeitssensor nach dem 4-Pol-Messprinzip, umfassend zwei Pole für die Stromspeisung (6, 7) und zwei Pole für die Spannungsmessung (8, 9), welche als Elektrodenstruktur (3) auf einer Stirnseite (5) eines Trägerkörpers (2) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Pol für die Stromspeisung (6) aus mindestens zwei Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) besteht, welche kurzgeschlossen sind, wobei die mindestens zwei Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols für die Stromspeisung (6) in einem im Wesentlichen gleichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung (7) angeordnet sind, wobei die zwei Pole für die Spannungsmessung (8, 9) zwischen den beiden Polen für die Stromspeisung (6, 7) liegen und jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu dem zweiten Pol für die Stromspeisung (7) aufweisen.Conductivity sensor according to the 4-pole measuring principle, comprising two poles for the power supply ( 6 . 7 ) and two poles for voltage measurement ( 8th . 9 ), which as an electrode structure ( 3 ) on a front side ( 5 ) of a carrier body ( 2 ), characterized in that the first pole for the power supply ( 6 ) from at least two electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) which are short-circuited, the at least two electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) of the first pole for the power supply ( 6 ) at a substantially equal distance to the second pole for the power supply ( 7 ), the two poles for the voltage measurement ( 8th . 9 ) between the two poles for the power supply ( 6 . 7 ) and in each case a different distance to the second pole for the power supply ( 7 ) exhibit. Leitfähigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols für die Stromspeisung (6) Eckpunkte eines Quadrates bilden, wobei der zweite Pol für die Stromspeisung (7) im Schnittpunkt der Diagonalen des Quadrates angeordnet ist.Conductivity sensor according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) of the first pole for the power supply ( 6 ) Corner points of a square, wherein the second pole for the power supply ( 7 ) is arranged at the intersection of the diagonal of the square. Leitfähigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols für die Stromspeisung (6) kreisförmig um den in der Mitte des Kreises liegenden zweiten Pol der Stromspeisung (7) angeordnet sind.Conductivity sensor according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) of the first pole for the power supply ( 6 ) circularly about the lying in the middle of the circle second pole of the power supply ( 7 ) are arranged. Leitfähigkeitssensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Summe der Flächen der Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols der Stromspeisung (6) annähernd gleich der Fläche des zweiten Pols der Stromspeisung (7) ist.Conductivity sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that a sum of the areas of the electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) of the first pole of the power supply ( 6 ) approximately equal to the area of the second pole of the power supply ( 7 ). Leitfähigkeitssensor nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole für die Stromspeisung und die Pole für die Spannungsmessung (6, 7; 8, 9) kreisförmig ausgebildet sind.Conductivity sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the poles for the power supply and the poles for the voltage measurement ( 6 . 7 ; 8th . 9 ) are circular. Leitfähigkeitssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Elektroden (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) des ersten Pols der Stromspeisung (6) annähernd punktförmig ausgebildet sind. Conductivity sensor according to claim 5, characterized in that the at least two electrodes ( 6.1 . 6.2 . 6.3 . 6.4 ) of the first pole of the power supply ( 6 ) are formed approximately punctiform. Leitfähigkeitssensor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und die zweite Pol der Spannungsmessung (8, 9) flächenmäßig kleiner ausgebildet sind als der erste bzw. der zweite Pol der Stromspeisung (6, 7).Conductivity sensor according to claim 5 or 6, characterized in that the first and the second pole of the voltage measurement ( 8th . 9 ) are smaller in area than the first and the second pole of the power supply ( 6 . 7 ). Leitfähigkeitssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Elektrodenstruktur (3) tragende Stirnseite (5) planar, konkav oder konvex ausgebildet ist.Conductivity sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode structure ( 3 ) bearing end face ( 5 ) is planar, concave or convex.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015199A (en) * 1974-11-14 1977-03-29 Zellweger, Ltd. Cell for measurement of the electrical conductivity of liquids
US4227151A (en) * 1977-08-27 1980-10-07 Malcom-Ellis (Liverpool) Limited Measurement and monitoring of the electrical conductivity of liquor samples
DE8625284U1 (en) * 1986-09-22 1987-01-08 Maaßen, Rainer, Dr., 2314 Schönkirchen Conductivity sensor
DE19946315A1 (en) * 1999-09-28 2001-05-03 Pharmaserv Marburg Gmbh & Co K Conductivity sensor
DE102008054659A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Conductive conductivity sensor
DE102010042637A1 (en) 2010-10-19 2012-04-19 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik GmbH + Co. KG conductivity sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015199A (en) * 1974-11-14 1977-03-29 Zellweger, Ltd. Cell for measurement of the electrical conductivity of liquids
US4227151A (en) * 1977-08-27 1980-10-07 Malcom-Ellis (Liverpool) Limited Measurement and monitoring of the electrical conductivity of liquor samples
DE8625284U1 (en) * 1986-09-22 1987-01-08 Maaßen, Rainer, Dr., 2314 Schönkirchen Conductivity sensor
DE19946315A1 (en) * 1999-09-28 2001-05-03 Pharmaserv Marburg Gmbh & Co K Conductivity sensor
EP1089072B1 (en) 1999-09-28 2005-02-16 PharmaSerV Marburg GmbH & Co. KG Conductivity sensor
DE102008054659A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Conductive conductivity sensor
DE102010042637A1 (en) 2010-10-19 2012-04-19 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik GmbH + Co. KG conductivity sensor

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