DE102013110044A1 - Verfahren zur Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden und Anordnung - Google Patents

Verfahren zur Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden und Anordnung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden (3), wobei sich die Metallelektroden (3) in einer Ausnehmung eines Grundkörpers (2) aus gesinterter technischer Keramik befinden und die vorderseitigen Stirnflächen (8) der Metallelektroden (3) im Wesentlichen planparallel zu einer Außenfläche des Grundkörpers (2) angeordnet sind. Das Verfahren umfasst Schritte: Einbringen eines Lötmittels (6) in zumindest eine Öffnung (9) des Grundkörpers (2), wobei die Öffnung (9) so ausgestaltet ist, dass sie auf einen rückseitigen, der vorderseitigen Stirnfläche (8) entgegengesetzten, Teilbereich (12) der Metallelektrode (3) führt, wobei das Lötmittel (6) den rückseitigen Teilbereich (12) der Metallelektrode (3) benetzt, wobei die Metallelektroden (3) in ihrer Längsausrichtung kürzer sind als der Grundkörper (2), insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers (2) besitzen; Einbringen eines Kabels (4) in die Öffnung (9) zumindest bis das Kabel (4) in das Lötmittel (6) eintaucht; und Aufheizen des Grundkörpers (2) mit Lötmittel (6) und Kabel (4) über die Festigungsstemperatur des Lötmittels (6). Die Erfindung betrifft weiter eine Anordnung und einen Leitfähigkeitssensor umfassend eine solche Anordnung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden sowie eine Anordnung umfassend eine Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden. Die Erfindung betrifft weiter einen Leitfähigkeitssensor umfassend eine solche Anordnung.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der WO 2010/072483 , ist ein konduktiver Leitfähigkeitssensor bekannt. Dieser umfasst mindestens zwei Elektroden, die zur Messung in das Messmedium eingetaucht werden. Zur Bestimmung der elektrolytischen Leitfähigkeit des Messmediums wird der Widerstand oder Leitwert der Elektrodenmessstrecke im Messmedium bestimmt. Bei bekannter Zellkonstante lässt sich daraus die Leitfähigkeit des Messmediums ermitteln. Die Elektroden sind mittels einer Leitung oder eines Kabels mit einem Messumformer verbunden, in dem dann die Leitfähigkeit anhand der Messdaten ermittelt wird.
  • Die Kontaktierung der Elektroden zu der Leitung wird anhand 1 erläutert. Die Elektroden 3 haben an ihrer Stirnseite 8 Kontakt mit dem Messmedium und ragen rückseitig über den Grundkörper 2 hinaus Die Elektroden sind dann mit Anschlüssen 11 versehen, die wiederum mit dem Messumformer verbunden sind.
  • Die Anschlüsse 11 sind entweder spezielle Steck- oder Schraubkontakte oder im einfachsten Fall werden an die Anschlüsse 11 Kabel gelötet. In beiden Fällen ist es aber notwendig, dass die Elektroden über den Grundkörper hinausragen. Da meist Platin als Elektrodenmaterial verwendet wird, ist dies sehr kostspielig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostensparende Lösung zur Kontaktierung von Elektroden bereit zu stellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Anordnung und einen Leitfähigkeitssensor umfassend eine solche Anordnung.
  • Verfahrensseitig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich zumindest zwei Metallelektroden in einer Ausnehmung eines Grundkörpers aus gesinterter technischer Keramik befinden und die vorderseitigen Stirnflächen der Metallelektroden im Wesentlichen planparallel zu einer Außenfläche des Grundkörpers angeordnet sind. Das Verfahren umfasst die Schritte: Einbringen eines Lötmittels in zumindest eine Öffnung des Grundkörpers, wobei die Öffnung so ausgestaltet ist, dass sie auf einen rückseitigen, der vorderseitigen Stirnfläche entgegengesetzten, Teilbereich der Metallelektrode führt, wobei das Lötmittel den rückseitigen Teilbereich der Metallelektrode benetzt, wobei die Metallelektroden in ihrer Längsausrichtung kürzer sind als der Grundkörper, insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers besitzen; Einbringen eines Kabels in die Öffnung zumindest bis das Kabel in das Lötmittel eintaucht; und Aufheizen des Grundkörpers mit Lötmittel und Kabel über die Festigungsstemperatur des Lötmittels.
  • Es ist somit eine einfache Möglichkeit gegeben, die Metallelektroden elektrisch und mechanisch zu kontaktieren. Durch die kurzen Elektroden können darüber hinaus Kosten gespart werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Lötmittel mittels Luftdruck in die Öffnung eingespritzt. Es ist damit möglich, das Lötmittel in die Öffnung bis an die rückseitige Stirnfläche der Metallelektrode zu bringen. So kann etwa eine Kartusche oder Kanüle mit einer Länge, die zumindest der Tiefe der Öffnung entspricht, verwendet werden.
  • Bevorzugt wird die Öffnung zur Hälfte mit Lötmittel gefüllt. Dies hat sich als ausreichende Menge für eine stabile Kontaktierung herausgestellt.
  • In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung wird als Lötmittel Lotpaste verwendet und der Grundkörper mit Lötmittel und Kabel über die Schmelztemperatur der Lotpaste aufgeheizt. In einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung wird als Lötmittel elektrisch leitfähiger Kleber verwendet und der Grundkörper mit Lötmittel und Kabel wird über die Härtungstemperatur des elektrisch leitfähigen Klebers aufgeheizt.
  • Anordnungsseitig wird die Aufgabe gelöst durch eine Anordnung umfassend einen Grundkörper aus gesinterter technischer Keramik; zumindest zwei Metallelektroden, wobei sich die Metallelektroden in einer Ausnehmung im Grundkörper befinden und zumindest die vorderseitigen Stirnflächen der Metallelektroden im Wesentlichen planparallel zu einer Außenfläche des Grundkörpers angeordnet sind, wobei die Metallelektroden kürzer sind als der Grundkörper, insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers besitzen, wobei der Grundkörper zumindest eine Öffnung aufweist, wobei die Öffnung so ausgestaltet ist, dass sie auf einen rückseitigen, der vorderseitigen Stirnfläche entgegengesetzten, Teilbereich einer Metallelektrode führt; zumindest ein Kabel, das in die Öffnung eingebracht ist, wobei ein Lötmittel, insbesondere eine Lotpaste oder ein elektrisch leitfähiger Kleber, das Kabel mit der Metallelektrode elektrisch und mechanisch verbindet. In einer Weiterbildung sind so viele Öffnungen wie Metallelektroden vorhanden.
  • Die Stirnflächen der Metallelektroden sind zueinander und/oder zu einer Außenfläche des Grundkörpers planparallel ausgebildet, d.h. die Stirnfläche kann innerhalb der Öffnung rückseitig versetzt sein oder vorderseitig über den Grundkörper hinaus ragen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die die Stirnflächen der Metallelektroden bündig mit der Außenfläche des Grundkörpers angeordnet. Es ist somit eine hygienische Ausgestaltung möglich.
  • In allen Fällen haben die Metallelektroden Kontakt zum umliegenden Medium.
  • Bevorzugt handelt es sich bei der technischen Keramik um Zirconiumdioxid und bei den Metallelektroden um Platinelektroden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Zirconiumdioxid Magnesium-, Aluminium- oder Iridium-stabilisiert.
  • In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest eine Metallelektrode als Zylinder, wobei dessen Höhe im Wesentlichen dem Durchmesser entspricht, ausgestaltet. In einer zweiten Weiterbildung ist zumindest eine Metallelektrode als Hohlzylinder, wobei dessen Höhe im Wesentlichen der Mantelstärke entspricht, ausgestaltet. Eine Ausgestaltung als Zylinder ist besonders vorteilhaft, andere Formen wie Quader oder insbesondere Kuben sind aber denkbar.
  • Bevorzugt sind zwei Metallelektroden vorgesehen und die Metallelektroden sind als Zylinder ausgestaltet, oder die Metallelektroden sind als Hohlzylinder ausgestaltet, wobei die Hohlzylinder konzentrisch angeordnet sind.
  • Alternativ sind vier Metallelektroden vorgesehen und die Metallelektroden sind als Zylinder ausgestaltet, wobei die Zylinder in einer Reihe angeordnet sind, oder zumindest drei Metallelektroden sind als Hohlzylinder ausgestaltet, wobei die Hohlzylinder konzentrisch angeordnet sind und eine Metallelektrode als Zylinder im Zentrum der Hohlzylinder angeordnet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Kabel eine Isolierung, insbesondere eine Polytetrafluorethylenbeschichtung, wobei im lötmittelberührenden Teil des Kabels Isolierung ausgespart ist.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Leitfähigkeitssensor, insbesondere durch einen konduktiven Leitfähigkeitssensor, umfassend eine wie vorstehend beschriebene Anordnung.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigen
  • 1 den Stand der Technik,
  • 2 eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung im Querschnitt, und
  • 3 eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung im Querschnitt.
  • In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt.
  • Die Erfindung soll anhand eines Leitfähigkeitssensors, insbesondere anhand eines konduktiven Leitfähigkeitssensors, erläutert werden. Die grundsätzliche Idee ist aber auch auf andere Arten von Sensor, die Metallelektroden verwenden, anwendbar. Denkbar sind hier verschiedenste Sensoren aus dem Bereich der Prozessautomatisierung wie etwa pH-Sensoren, amperometrische Sensoren etc.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung 1 ist Teil eines Leitfähigkeitssensors. 2 und 3 zeigen einen Leitfähigkeitssensor, mit einem Grundkörper 2 aus einer technischen Keramik wie etwa Zirconiumdioxid, im Allgemeinen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material. In einer Ausgestaltung ist das Zirconiumdioxid Magnesium-, Aluminium- oder Iridium-stabilisiert. Im Grundkörper 2, genauer in einer Ausnehmung 10, eingebettet sind Metallelektroden 3, etwa aus Platin. Die Elektroden 3 und der Grundkörper 2 bilden einen Verbundwerkstoff, d.h. sind etwa zusammen gesintert worden. Dadurch kann kein Messmedium ins Innere des Grundkörpers 2 eindringen. An der Stirnfläche 8 des Grundkörpers 2 liegen die Stirnflächen der Elektroden 3 frei und stehen bei einer Leitfähigkeitsmessung mit dem Messmedium in Kontakt. Vorteilhafterweise sind die Stirnflächen der Elektroden 3 und des Grundkörper bündig, allerdings können die Elektroden auch aus dem Grundkörper 2 herausragen oder im Grundkörper 2 zurückliegend angeordnet sein.
  • Die in 2 und 3 dargestellte Anordnung 1 bildet die in ein Messmedium eintauchbare Messsonde eines so genannten 4-Elektrodensensors. Zwei der Elektroden 3, insbesondere zwei unmittelbar zueinander benachbarte Elektroden 3 werden als so genannte Stromelektroden betrieben. Die beiden übrigen Elektroden 3 werden als so genannte Spannungselektroden betrieben. Zwischen den beiden Stromelektroden wird im Messbetrieb eine Wechselspannung angelegt und damit ein Wechselstrom in das Messmedium eingespeist. Zwischen den Spannungselektroden wird die entstehende Potentialdifferenz, insbesondere durch eine stromlose Messung, gemessen. Aus dem eingespeisten Wechselstrom und der gemessenen Potentialdifferenz errechnet sich die Impedanz der durch Eintauchen der Anordnung 1 in ein Messmedium gebildeten Leitfähigkeitsmesszelle, aus dem unter Berücksichtigung der Zellkonstante der spezifische Widerstand bzw. die Leitfähigkeit des Messmediums ermittelt werden kann. Zur Regelung bzw. Steuerung des einzuspeisenden Wechselstroms, zur Messung der Potentialdifferenz der Spannungselektroden und der Umrechnung der Messwerte in einen Widerstands- bzw. Leitwert oder einen spezifischen Widerstand bzw. spezifische Leitfähigkeit des Messmediums dient ein mit der Anordnung 1 verbundener Messumformer (nicht dargestellt). Die Verbindung geschieht etwa über Anschlüsse 11. Die Messelektronik kann Bestandteil des Messumformers sein oder mindestens teilweise in einem separaten Modul, beispielsweise in einem mit der Anordnung 1 verbundenen Steckkopf untergebracht sein. Die ermittelten Messwerte können entweder vom Messumformer angezeigt oder an ein übergeordnetes Leitsystem ausgegeben werden. Alternativ zu einem Messumformer können die Messwerte auch direkt an einen Bus übertragen werden; somit ist die Anordnung direkt mit dem Leitsystem verbunden.
  • Alternativ zu einem 4-Elektrodensensor ist auch ein 2-Elektrodensensor möglich. Der Aufbau ist dabei grundsätzlich gleich. Bei einem 2-Elektrodensensor wird im Messbetrieb an die beiden Elektroden 3 eine Wechselspannung angelegt. Unter Verwendung eines mit den Elektroden 3 verbundenen Messumformers (nicht dargestellt) wird die Impedanz der durch die in das Messmedium eingetauchte Messsonde gebildeten Leitfähigkeitsmesszelle ermittelt. Unter Berücksichtigung der Zellkonstanten kann daraus der spezifische Widerstand bzw. die spezifische Leitfähigkeit des Messmediums ermittelt werden. Die ermittelten Messwerte können entweder vom Messumformer angezeigt oder an ein übergeordnetes Leitsystem ausgegeben werden. Ein Teil der Funktionen des Messumformers kann durch eine in einem separaten Gehäuse außerhalb des Messumformers untergebrachte Messelektronik ausgeführt werden. Diese Messelektronik kann mindestens zum Teil beispielsweise in einem mit der Anordnung 1 verbundenen Steckkopf untergebracht sein.
  • In 2 bzw. 3 sind der übersichtlichkeitshalber nur jeweils eine Elektrode mit Bezugszeichen versehen.
  • In 2 sind die Elektroden 2 als Zylinder ausgestaltet. Verglichen mit der Länge des Grundkörpers sind die Elektroden sehr viel kürzer. Sie haben insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers. Als Beispiel soll hier eine Höhe des Grundkörpers 2 von 10 mm genannt werden. Die Elektroden 2 haben dann eine Länge von etwa 1 mm bis 3 mm, beispielsweise 2 mm oder kleiner, etwa 1,5 mm.
  • 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung zur konduktiven Leitfähigkeitsmessung, bei der die Elektroden 3 als koaxial um eine gemeinsame Rotationssymmetrieachse A angeordnete Hohlzylinder ausgestaltet und in den Grundkörper 2 gegeneinander isoliert eingebettet sind. Die zentrale Elektrode 3 ist als Zylinder ausgestaltet. An der Stirnfläche 8 des Grundkörpers 2 liegen die Elektroden 3 mit ihren ringförmigen Stirnflächen frei. Die Höhe des Hohlzylinders entspricht im Wesentlichen dessen Wandstärke. Verglichen mit der Länge des Grundkörpers 2 ist somit auch in dieser Ausgestaltung die Elektrode 3 deutlich kürzer.
  • Die Kontaktierung der Elektroden erfolgt in allen Fällen (zwei/vier Elektroden, Zylinder-/Hohlzylinderelektroden) gleich und soll im Folgenden erläutert werden.
  • Von der Rückseite des Grundkörpers her ist eine Öffnung 9 vorgesehen, die auf die Elektrode 3 führt.
  • Mit Hilfe von Luftdruck wird in diese Öffnung 9 ein Lötmittel 6 eingebracht. Für diesen Vorgang wird etwa Kartusche oder Kanüle mit einer Länge, die zumindest der Tiefe der Öffnung 9 entspricht, verwendet.
  • Das Lötmittel 6 benetzt zumindest die Elektrode 3. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Öffnung 9 etwa zur Hälfte mit Lötmittel 6 zu füllen. Das Lötmittel ist eine Lotpaste oder ein leitfähiger Kleber.
  • Anschließend wird in die Öffnung 9 ein Kabel 4 so weit eingebracht, bis ein Teil des Kabels 4 in das Lötmittel 6 eintaucht. Da das Lötmittel 6 klebrige Eigenschaften besitzt, bildet sich eine erste mechanische Verbindung.
  • Das Kabel hat eine Isolierung 5, beispielsweise aus Teflon, die allerdings im lötmittelberührenden Teil des Kabels 4 ausgespart ist.
  • Im nächsten Schritt wird der Grundkörper 2 mit dem Kabel 4 und dem Lötmittel 6 über die Festigungstemperatur des Lötmittels 6 erhitzt. Dies kann etwa in einem Ofen, beispielsweise in einem Hochfrequenzofen, geschehen. Alternativ kann ein beheiztes Grundgestell verwendet werden.
  • Bei der Verwendung von Lotpaste als Lötmittel 6 ist als Festigungstemperatur die Schmelztemperatur der Lotpaste zu verstehen. Bei diesem Vorgang verschmelzen die einzelnen Partikel der Paste miteinander und beim Abkühlen bildet sich eine mechanisch stabile Verbindung sowie eine elektrische Verbindung von Elektrode 3 zu Kabel 4. Weiter verdampft der flüchtige Anteil des Flussmittels der Lotpaste über die Öffnung. Etwaige Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien spielen kaum eine Rolle, da sich das Lötmittel entlang der Öffnung 9 ausdehnen kann. Eine typische Schmelztemperatur ist etwa 260 °C.
  • Bei der Verwendung von elektrisch leitfähigem Kleber als Lötmittel 6 ist als Festigungstemperatur die Härtungstemperatur des Klebers zu verstehen.
  • Durch das Verschmelzen des Lötmittels 6 bildet sich eine elektrische (niederohmige) und mechanische Verbindung zwischen Elektrode 2 und Kabel 4.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Anordnung
    2
    Grundkörper
    3
    Metallelektroden
    4
    Kabel
    5
    Isolierung
    6
    Lötmittel
    7
    Grundfläche
    8
    Vorderseitige Stirnfläche
    9
    Öffnung
    10
    Ausnehmung
    11
    Anschluss
    12
    Rückseitiger Teilbereich von 3
    A
    Rotationsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/072483 [0002]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Kontaktierung von zumindest zwei Metallelektroden (3), wobei sich die Metallelektroden (3) in einer Ausnehmung eines Grundkörpers (2) aus gesinterter technischer Keramik befinden und die vorderseitigen Stirnflächen (8) der Metallelektroden (3) im Wesentlichen planparallel zu einer Außenfläche des Grundkörpers (2) angeordnet sind, umfassend die Schritte – Einbringen eines Lötmittels (6) in zumindest eine Öffnung (9) des Grundkörpers (2), wobei die Öffnung (9) so ausgestaltet ist, dass sie auf einen rückseitigen, der vorderseitigen Stirnfläche (8) entgegengesetzten, Teilbereich (12) der Metallelektrode (3) führt, wobei das Lötmittel (6) den rückseitigen Teilbereich (12) der Metallelektrode (3) benetzt, wobei die Metallelektroden (3) in ihrer Längsausrichtung kürzer sind als der Grundkörper (2), insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers (2) besitzen, – Einbringen eines Kabels (4) in die Öffnung (9) zumindest bis das Kabel (4) in das Lötmittel (6) eintaucht, und – Aufheizen des Grundkörpers (2) mit Lötmittel (6) und Kabel (4) über die Festigungsstemperatur des Lötmittels (6).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Lötmittel (6) mittels Luftdruck in die Öffnung (9) eingespritzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnung (9) zur Hälfte mit Lötmittel (6) gefüllt wird.
  4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Lötmittel (6) Lotpaste verwendet wird und der Grundkörper (2) mit Lötmittel (6) und Kabel (4) über die Schmelztemperatur der Lotpaste aufgeheizt wird, oder wobei als Lötmittel (6) elektrisch leitfähiger Kleber verwendet wird und der Grundkörper (2) mit Lötmittel (6) und Kabel (4) über die Härtungstemperatur des elektrisch leitfähigen Klebers aufgeheizt wird.
  5. Anordnung (1), umfassend – einen Grundkörper (2) aus gesinterter technischer Keramik, – zumindest zwei Metallelektroden (3), wobei sich die Metallelektroden (3) in einer Ausnehmung im Grundkörper (2) befinden und zumindest die vorderseitigen Stirnflächen (8) der Metallelektroden (3) im Wesentlichen planparallel zu einer Außenfläche des Grundkörpers (2) angeordnet sind, wobei die Metallelektroden (3) kürzer sind als der Grundkörper (2), insbesondere nur 1/5 der Länge des Grundkörpers (2) besitzen, wobei der Grundkörper (2) zumindest eine Öffnung (9) aufweist, wobei die Öffnung (9) so ausgestaltet ist, dass sie auf einen rückseitigen, der vorderseitigen Stirnfläche (8) entgegengesetzten, Teilbereich (12) einer Metallelektrode (3) führt, – zumindest ein Kabel (4), das in die Öffnung (9) eingebracht ist, wobei ein Lötmittel (6), insbesondere eine Lotpaste oder ein elektrisch leitfähiger Kleber, das Kabel (4) mit der Metallelektrode (3) elektrisch und mechanisch verbindet.
  6. Anordnung (1) nach Anspruch 5, wobei die vorderseitigen Stirnflächen (8) der Metallelektroden (3) bündig mit der Außenfläche des Grundkörpers (2) angeordnet sind.
  7. Anordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei es sich bei der technischen Keramik um Zirconiumdioxid und bei den Metallelektroden (3) um Platinelektroden handelt.
  8. Anordnung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei zumindest eine Metallelektrode (3) als Zylinder, wobei dessen Höhe im Wesentlichen dem Durchmesser entspricht, ausgestaltet ist, und/oder wobei zumindest eine Metallelektrode (3) als Hohlzylinder, wobei dessen Höhe im Wesentlichen der Mantelstärke entspricht, ausgestaltet ist.
  9. Anordnung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei zwei Metallelektroden (3) vorgesehen sind und die Metallelektroden (3) als Zylinder ausgestaltet sind, oder die Metallelektroden (3) als Hohlzylinder ausgestaltet sind, wobei die Hohlzylinder konzentrisch angeordnet sind.
  10. Anordnung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei vier Metallelektroden (3) vorgesehen sind und die Metallelektroden (3) als Zylinder ausgestaltet sind, wobei die Zylinder in einer Reihe angeordnet sind, oder zumindest drei Metallelektroden (3) als Hohlzylinder ausgestaltet sind, wobei die Hohlzylinder konzentrisch angeordnet sind und eine Metallelektrode (3) als Zylinder im Zentrum der Hohlzylinder angeordnet ist.
  11. Anordnung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Kabel (4) eine Isolierung (5), insbesondere eine Polytetrafluorethylenbeschichtung, umfasst, wobei im lötmittelberührenden Teil des Kabels (4) Isolierung (5) ausgespart ist.
  12. Leitfähigkeitssensor, insbesondere konduktiver Leitfähigkeitssensor, umfassend eine Anordnung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 11.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3115757A1 (de) * 2015-07-07 2017-01-11 Gestra AG Messsonde zum erfassen mindestens einer messgrösse eines fluids
DE102019110920A1 (de) * 2019-04-26 2020-10-29 Jumo Gmbh & Co. Kg Messelektrode für elektrochemische Messungen und Verfahren zur Herstellung einer Messelektrode
DE102016117984B4 (de) * 2016-09-23 2021-02-18 Kuntze Instruments Gmbh Vergussverfahren zum Anbringen von mindestens zwei Elektroden an einer elektrochemischen Messzelle mit einem ablösbaren Montagehilfsträger

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106645306A (zh) * 2017-02-09 2017-05-10 中国科学院计算技术研究所 电导率传感器的电极装置
CN108318536B (zh) * 2018-02-02 2020-03-31 张立红 智能在线分析仪探头
CN109142462B (zh) * 2018-06-22 2021-05-04 思贝科斯(北京)科技有限公司 电导探针及其制造方法
EP3599471A1 (de) * 2018-07-26 2020-01-29 IMEC vzw Vorrichtung zur messung von oberflächeneigenschaften eines materials
CN109596677A (zh) * 2018-11-02 2019-04-09 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种质量检测装置、方法、系统及一体式探针组件
KR102352319B1 (ko) * 2018-11-02 2022-01-17 한스 레이저 테크놀러지 인더스트리 그룹 컴퍼니 리미티드 품질 검사 장치, 방법, 시스템 및 일체형 프로브 어셈블리

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010470A1 (de) * 1980-03-19 1981-10-01 Dr. Eduard Fresenius, Chemisch-pharmazeutische Industrie KG, 6380 Bad Homburg Verfahren zur herstellung eines elektrochemischen messfuehlers
DE102005016798A1 (de) * 2005-04-12 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
WO2010072483A1 (de) 2008-12-15 2010-07-01 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Konduktiver leitfähigkeitssensor
DE202012000569U1 (de) * 2012-01-20 2013-04-23 Seuffer Gmbh & Co.Kg Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flüssigkeitseigenschaften
DE102011117115A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg Elektrochemischer Multisensor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2837102A1 (de) 1977-08-27 1979-03-01 Malcom Ellis Liverpool Messzelle zum messen und ueberwachen der elektrischen leitfaehigkeit einer fluessigkeit
US4118663A (en) 1977-10-11 1978-10-03 Thomas-Barben Instruments Four electrode conductivity sensor
FR2636736B1 (fr) * 1988-09-20 1990-12-07 Pechiney Recherche Dispositif et procede de mesure continue de la conductivite electrique de milieux liquides dans une cellule dynamique
US5489849A (en) * 1994-03-14 1996-02-06 Massachusetts Institute Of Technology High accuracy calibration-free electrical parameter measurements using differential measurement with respect to immersion depth
DE19946315C2 (de) 1999-09-28 2001-11-15 Pharmaserv Marburg Gmbh & Co K Leitfähigkeitssensor
WO2002013688A2 (en) * 2000-08-16 2002-02-21 Cook Vascular Incorporated Doppler probe with shapeable portion
JP2002296312A (ja) 2001-04-02 2002-10-09 Samson Co Ltd 電気伝導率センサ
CN1473452A (zh) * 2001-07-09 2004-02-04 IBIDEN�ɷ����޹�˾ 陶瓷加热器与陶瓷接合体
EP1422754A1 (de) * 2001-08-10 2004-05-26 Ibiden Co., Ltd. Keramischer verbindungskörper
US6720773B2 (en) * 2002-08-26 2004-04-13 Neil L. Brown 4-electrode conductivity sensor with zero external field
US7323887B2 (en) 2005-04-01 2008-01-29 Rosemount Analytical Inc. Conductivity sensor and manufacturing method therefor
DE102010042637A1 (de) 2010-10-19 2012-04-19 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik GmbH + Co. KG Leitfähigkeitssensor
CN102509990A (zh) * 2011-10-19 2012-06-20 番禺得意精密电子工业有限公司 电连接器的成型方法
US9278401B2 (en) * 2013-02-11 2016-03-08 International Business Machines Corporation Fill head interface with combination vacuum pressure chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010470A1 (de) * 1980-03-19 1981-10-01 Dr. Eduard Fresenius, Chemisch-pharmazeutische Industrie KG, 6380 Bad Homburg Verfahren zur herstellung eines elektrochemischen messfuehlers
DE102005016798A1 (de) * 2005-04-12 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
WO2010072483A1 (de) 2008-12-15 2010-07-01 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Konduktiver leitfähigkeitssensor
DE102011117115A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg Elektrochemischer Multisensor
DE202012000569U1 (de) * 2012-01-20 2013-04-23 Seuffer Gmbh & Co.Kg Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flüssigkeitseigenschaften

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3115757A1 (de) * 2015-07-07 2017-01-11 Gestra AG Messsonde zum erfassen mindestens einer messgrösse eines fluids
DE102016117984B4 (de) * 2016-09-23 2021-02-18 Kuntze Instruments Gmbh Vergussverfahren zum Anbringen von mindestens zwei Elektroden an einer elektrochemischen Messzelle mit einem ablösbaren Montagehilfsträger
DE102019110920A1 (de) * 2019-04-26 2020-10-29 Jumo Gmbh & Co. Kg Messelektrode für elektrochemische Messungen und Verfahren zur Herstellung einer Messelektrode

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