DE102018125789A1 - Leitfähigkeitssensor und Verfahren zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors - Google Patents

Leitfähigkeitssensor und Verfahren zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors Download PDF

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Mark Jakoby
Christoph Bönneken
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Krohne Messtechnik GmbH and Co KG
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Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Leitfähigkeitssensor (1) mit einem Sensorgehäuse (3) und einem Sensorelement (4), wobei das Sensorelement (4) wenigstens eine erste Elektrode (5) und eine zweite Elektrode (6) aufweist, wobei die erste Elektrode (5) im Betrieb über eine erste Zuleitung (7) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode (6) im Betrieb über eine zweite Zuleitung (8) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird und wobei die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) in dem Sensorgehäuse (3) angeordnet ist bzw. sind und wobei der Leitfähigkeitssensor (1) eine Längsachse (19) aufweist. Die Aufgabe einen Leitfähigkeitssensor (1) anzugeben, der einen besonders hohen Messbereich aufweist, ist dadurch gelöst, dass wenigstens ein Fixierelement (9) vorhanden ist, wobei das wenigstens eine Fixierelement (9) innerhalb der Sensorgehäuses angeordnet ist und dass die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) durch das wenigstens eine Fixierelement (9) in ihrer Position fixiert sind.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Leitfähigkeitssensor mit einem Sensorgehäuse und einem Sensorelement, wobei das Sensorelement wenigstens eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, wobei die erste Elektrode im Betrieb über eine erste Zuleitung mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode im Betrieb über eine zweite Zuleitung mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird und wobei die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung in dem Sensorgehäuse angeordnet ist bzw. sind und wobei der Leitfähigkeitssensor eine Längsachse aufweist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors, wobei der Leitfähigkeitssensor ein Sensorgehäuse und ein Sensorelement aufweist, wobei das Sensorelement wenigstens eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, wobei die erste Elektrode im Betrieb über eine erste Zuleitung mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode im Betrieb über eine zweite Zuleitung mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird und wobei die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung in dem Sensorgehäuse angeordnet ist bzw. sind.
  • Konduktive Leitfähigkeitssensoren mit einem Sensorelement bestehend aus wenigstens zwei parallel oder koaxial zueinander angeordneten Elektroden sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Erfindung betrifft insbesondere die geometrische Minimierung solcher Leitfähigkeitssensoren. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Leitfähigkeitssensor derart ausgestaltet, dass das Verhältnis von Durchmesser des Sensorgehäuses zu Länge des Sensorgehäuses ungefähr 1 : 2 oder mehr beträgt. Zudem beträgt gemäß einer Ausgestaltung der Durchmesser des Sensorgehäuses höchstens 15 mm. Insbesondere unter diesen Umständen gewinnen störende Begleiterscheinungen zunehmend an Einfluss. Damit ist die Erfindung jedoch nicht auf die zuvor genannte Dimensionierung begrenzt, sondern die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Leitfähigkeitssensors ist ebenfalls bei abweichenden Dimensionen vorteilhaft.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Leitfähigkeitssensor derart dimensioniert, dass er mit bereits bestehenden Prozessanschlüssen eines Messsystems für pH-Sensoren verbunden werden kann. Dies hat den Vorteil, dass bereits bestehende Prozessanschlüsse optimal genutzt werden können.
  • Aus der Druckschrift DE 198 44 489 A1 ist es bekannt, in einer koaxialen Anordnung der beiden Elektroden die innere Elektrode zu zentrieren, wodurch eine Kalibrierung des Leitfähigkeitssensors vermieden werden kann. Dabei erfolgt die Zentrierung der inneren Elektrode durch den Einsatz eines Montagemittels, das nach dem Aufbringen der inneren Elektrode wieder entfernt wird.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leitfähigkeitssensor anzugeben, der einen besonders hohen Messbereich aufweist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leitfähigkeitssensors anzugeben.
  • Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung ist die zuvor genannte Aufgabe durch einen eingangs beschriebenen Leitfähigkeitssensor dadurch gelöst, dass wenigstens ein Fixierelement vorhanden ist, wobei das wenigstens eine Fixierelement innerhalb des Sensorgehäuses angeordnet ist und dass die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung durch das wenigstens eine Fixierelement in ihrer Position fixiert sind.
  • Es wurde erkannt, dass durch den Einsatz eines Fixierelementes die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung innerhalb des Sensorgehäuses sowohl zeitlich als auch räumlich fixiert werden kann. Dabei ist das Fixierelement derart ausgestaltet, dass eine räumliche Fixierung definiert, d.h. wiederholbar erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass der Einsatz des Fixierelementes bei einer Mehrzahl von Leitfähigkeitssensoren dazu führt, dass die sich ausbildende Kapazität zwischen zumindest der ersten und der zweiten Zuleitung stets im Wesentlichen denselben Wert annimmt und insofern als vorhersagbarer definierter Wert bei dem Messprozess berücksichtigt werden kann.
  • Zudem sind erfindungsgemäß die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung in ihrer Position derart fixiert, sodass eine zeitliche Änderung der Position der ersten und/oder der zweiten Zuleitung auch beispielsweise bei Vibrationen des Leitfähigkeitssensors vermieden werden kann. Insofern tritt in vorteilhafter Weise bei dem erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensor auch kein Mikrofonieeffekt auf.
  • Im Ergebnis kann durch die zuvor beschriebene definierte Führung der Zuleitungen sowie durch die Berücksichtigung einer definierten Kapazität die Streuung der Messwerte verringert und damit die Messgenauigkeit verbessert und der Messbereich des Leitfähigkeitssensors vergrößert werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist das wenigstens eine Fixierelement als Formteil ausgestaltet. Ein solches Formteil ist beispielsweise als Zentrierspinne mit Abstandhaltern zum Sensorgehäuse ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das Formteil aus Kunststoff beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Gemäß einer nächsten Ausgestaltung sind mehrere Fixierelemente vorhanden, die innerhalb des Sensorgehäuses hintereinander in Richtung der Längsachse des Leitfähigkeitssensors angeordnet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das wenigstens eine Fixierelement als Federelement, vorzugsweise als Zugfeder oder als Druckfeder, ausgestaltet, wobei das Federelement die erste und/oder die zweite Zuleitung vorzugsweise dauerhaft unter mechanischer Spannung fixiert.
  • Zudem ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn das Fixierelement der ersten Zuleitung und/oder der zweiten Zuleitung als Vergussmasse, wie beispielsweise Epoxidharz, ausgebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung durch das Fixierelement derart angeordnet, dass sie entlang der Längsachse einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors begrenzt ist.
  • Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Ausbildung der parasitären Kapazität minimiert und dadurch die Qualität der Messwerte verbessert werden kann. Dabei wird der maximale Abstand der ersten Zuleitung zu der zweiten Zuleitung entlang der Längsachse insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors definiert bzw. begrenzt. Insofern wirkt das Sensorgehäuse als äußere Begrenzung des maximalen Abstandes zwischen den beiden Zuleitungen. Darüber hinaus sind ebenfalls in das Sensorgehäuse hineinragende Einbauten zu berücksichtigen.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung entlang der Längsachse im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Sind die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung beide innerhalb des Sensorgehäuses angeordnet, so ist vorteilhaft, wenn die beiden Zuleitungen sich innerhalb des Sensorgehäuses einander vorzugsweise diametral gegenüberliegen.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die erste und die zweite Zuleitung nahezu parallel verlaufen, wobei der Abstand zwischen der ersten Zuleitung und der zweiten Zuleitung um weniger als 10 % des Abstandes variiert.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite Zuleitung zumindest als Teil des Sensorgehäuses derart ausgestaltet, dass die zweite Zuleitung die erste Zuleitung koaxial umgibt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die erste Zuleitung zum einen maximal beabstandet zur zweiten Zuleitung angeordnet ist und dass zum anderen die erste Zuleitung in vorteilhafter Weise derart fixiert ist, dass der Abstand zwischen den beiden Zuleitungen in Richtung der Längsachse des Leitfähigkeitssensors gleichbleibend ist. In diesem Fall beträgt der Abstand der ersten Zuleitung zur zweiten Zuleitung die Hälfte des Durchmessers des Sensorgehäuses bzw. der zweiten Zuleitung. Die zweite Zuleitung kann als Teil des Sensorgehäuses oder auch als vollständiges Sensorgehäuse ausgebildet sein.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung weist das Sensorelement wenigstens eine dritte Elektrode und eine vierte Elektrode auf, wobei die dritte Elektrode mit einer dritten Zuleitung verbunden ist und die vierte Elektrode mit einer vierten Zuleitung verbunden ist und wobei die vier Zuleitungen sowohl zeitlich als auch räumlich durch das wenigstens eine Fixierelement in ihrer Position definiert im erfindungsgemäßen Sinne fixiert sind.
  • Gemäß einer nächsten Ausgestaltung weist das Sensorelement wenigstens eine dritte Elektrode und eine vierte Elektrode auf, wobei die dritte Elektrode mit einer dritten Zuleitung verbunden ist und die vierte Elektrode mit einer vierten Zuleitung verbunden ist und wobei die dritte und die vierte Zuleitung einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors begrenzt ist und wobei die dritte Zuleitung und die vierte Zuleitung in ihrer Position fixiert sind. Vorzugsweise sind die dritte Zuleitung und die vierte Zuleitung mittels desselben Fixierelementes wie die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung fixiert. Zudem ist ebenfalls denkbar, dass die dritte und die vierte Zuleitung durch ein weiteres Fixierelement separat fixiert sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die erste und die zweite Zuleitung innerhalb des Sensorgehäuses einander, vorzugsweise diametral, gegenüberliegend angeordnet und die dritte und die vierte Zuleitung sind innerhalb des Sensorgehäuses einander, vorzugsweise diametral, gegenüberliegend angeordnet.
  • Besonders bevorzugt sind die vier Zuleitungen derart angeordnet, dass die durch die erste und die zweite Zuleitung aufgespannte erste Ebene mit der durch die dritte und die vierte Zuleitung aufgespannten zweiten Ebene einen Winkel α einschließt, wobei der Winkel α zwischen 0 und 180° liegt und wobei der Winkel α besonders bevorzugt ungefähr 90° beträgt. Beträgt der Winkel α ungefähr 90° so kann ein Übersprechen zwischen den Zuleitungen minimiert werden.
  • Wie bereits eingangs dargelegt, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Formfaktor des Leitfähigkeitssensors entscheidend, da insbesondere bei den eingangs beschriebenen Abmessungen Begleiterscheinungen wie parasitäre Kapazitäten der Zuleitungen eine Rolle spielen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Leitfähigkeitssensor einen Durchmesser von 12 mm und einen Prozessanschluss mit einem Gewinde PG 13,5 auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung beträgt die Länge des Leitfähigkeitssensors 120 mm oder 225 mm.
  • Die eingangs dargelegte Aufgabe wird gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung durch ein eingangs genanntes Verfahren dadurch gelöst, dass ein Fixierelement vorhanden ist und dass zumindest die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung bei der Montage so in das Fixierelement eingesetzt wird bzw. werden, dass sie in ihrer Position innerhalb des Sensorgehäuses durch das Fixierelement fixiert wird bzw. werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die erste Zuleitung und die zweite Zuleitung entlang der Längsachse derart fixiert, dass sie einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors begrenzt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Innere des Sensorgehäuses vergossen, wobei während des Vergießens das Fixierelement zumindest die erste und/oder die zweite Zuleitung vorzugsweise unter mechanischer Spannung in ihrer Position fixiert, wobei das Fixierelement mit vergossen wird oder nach dem Vergießen und Aushärten des Vergusses wieder entfernt wird.
  • Wird das Fixierelement nach dem Vergießen und Aushärten des Vergusses wieder entfernt, so kann die Vergussmasse ebenfalls ein Fixierelement des Leitfähigkeitssensors ausbilden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Leitfähigkeitssensor gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist.
  • Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensor und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Leitfähigkeitssensors,
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors,
    • 3a und 3b eine erfindungsgemäße Anordnung von Zuleitungen eines Leitfähigkeitssensors,
    • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors,
    • 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens
    • 7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • 8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 ist dargestellt ein Leitfähigkeitssensor 1 mit einem Sensorgehäuse 3 und einem Sensorelement 4, wobei das Sensorelement 4 eine erste Elektrode 5 und eine zweite Elektrode 6 aufweist, wobei die beiden Elektroden 5, 6 parallel zueinander angeordnet sind, und wobei die erste Elektrode 5 mit einer ersten Zuleitung 7 und die zweite Elektrode 6 mit einer zweiten Zuleitung 8 verbunden ist. Die erste Zuleitung 7 und die zweite Zuleitung 8 verlaufen innerhalb des Sensorgehäuses 3 entlang der Längsachse 19 im Wesentlichen parallel zueinander und weisen insbesondere einen maximalen Abstand zueinander auf. Dabei sind die Zuleitungen 7, 8 in ihrer Position fixiert durch ein Fixierelement 9 in Form einer Zentrierspinne, wobei die definierte Führung der Zuleitungen 7 und 8 zusätzlich mittels eines Vergusses 10 stabilisiert wird. Der dargestellte Leitfähigkeitssensor 1 weist insofern den Vorteil auf, dass durch die Kombination der Fixierelemente 9, im Detail der Zentrierspinne und der Vergussmasse 10, die sich zwischen den Zuleitungen 7 und 8 ausbildende Kapazität einen definierten, d.h. vorhersagbaren Wert aufweist, der bei der Messung bzw. Auswertung berücksichtigt werden kann, sodass im Ergebnis die Messgenauigkeit des dargestellten Leitfähigkeitssensors 1 erhöht und damit der Messbereich erweitert werden kann.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leitfähigkeitssensors 1 dargestellt, wobei sowohl die erste Elektrode 5 und die zweite Elektrode 6 als auch die erste Zuleitung 7 und die zweite Zuleitung 8 koaxial zueinander angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Zuleitung 8 als Teil des Sensorgehäuses 3 ausgestaltet. Die erste Zuleitung 7 ist konzentrisch zu der zweiten Zuleitung 8 durch ein Fixierelement 9, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Zentrierspinne ausgestaltet ist, fixiert. Auf diese Weise wird zum einen gewährleistet, dass die erste Zuleitung 7 und die zweite Zuleitung 8 einen maximalen Abstand zueinander aufweisen und dass darüber hinaus der Abstand der ersten Zuleitung 7 zu der zweiten Zuleitung 8 im Verlauf der Längsachse des Leitfähigkeitssensors 1 nicht variiert.
  • In 3a ist eine Draufsicht auf ein Sensorelement 4 dargestellt, wobei neben der ersten Elektrode 5 und der zweiten Elektrode 6 eine dritte Elektrode 11 und eine vierte Elektrode 12 vorhanden sind, die zur Messung der sich innerhalb des Mediums ausbildenden Spannung zwischen den ersten beiden Elektroden 5 und 6 angeordnet sind. 3b zeigt einen Querschnitt des Leitfähigkeitssensors 1 im Bereich des Sensorgehäuses 3 mit den Zuleitungen 7, 8 der ersten beiden Elektroden 5, 6 und der Zuleitung 13 der Elektrode 11 und der Zuleitung 14 der Elektrode 12. Die Zuleitungen 7, 8, 13 und 14 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass die durch die erste und die zweite Zuleitung 7, 8 aufgespannte Ebene senkrecht zu der durch die dritte und die vierte Zuleitung 13, 14 aufgespannte Ebene angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird gewährleistet, dass die Zuleitungen 7, 8, 13 und 14 einen maximalen sowie gleichbleibenden Abstand entlang der Längsachse 19 des Leitfähigkeitssensors 1 aufweisen, wodurch im Ergebnis die Streuung der Messwerte wesentlich reduziert werden kann.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leitfähigkeitssensors 1, wobei die erste Zuleitung 7 und die zweite Zuleitung 8 koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei die erste Zuleitung 5 durch eine Druckfeder 15 in ihrer Position konzentrisch zu der zweiten Zuleitung 8 fixiert ist. Dabei ist in der dargestellten Ausgestaltung lediglich der wesentliche Teil des Leitfähigkeitssensors 1 dargestellt, im Detail ist 4 der Anschluss der ersten Zuleitung 7 und der zweiten Zuleitung 8 nicht zu entnehmen.
  • In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 2 zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors 1 dargestellt, wobei der Leitfähigkeitssensor 1 ein Sensorgehäuse 3 und ein Sensorelement 4 aufweist, wobei das Sensorelement 3 eine erste Elektrode 5 und eine zweite Elektrode 6 aufweist, wobei die erste Elektrode 5 im Betrieb über eine erste Zuleitung 7 mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode 6 im Betrieb über eine zweite Zuleitung 8 mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird und wobei die erste Zuleitung 7 und/oder die zweite Zuleitung 8 in dem Sensorgehäuse 3 angeordnet ist bzw. sind. In einem ersten Schritt des Verfahrens 2 werden die erste Zuleitung 5 und die zweite Zuleitung 6 derart angeordnet und in ihrer Position definiert im erfindungsgemäßen Sinne fixiert 16, wobei sie gleichzeitig einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. Diese Fixierung 16 erfolgt über ein Fixierelement 9 in Form eines Formteils. In einem nächsten Schritt 17 wird das Innere des Sensorgehäuses 3 vergossen, wobei gleichzeitig das Fixierelement 9 mit vergossen wird und insofern im Leitfähigkeitssensor 1 verbleibt.
  • In einem alternativen, in 6 dargestellten Verfahren 2 ist das Fixierelement 9 derart ausgestaltet und angeordnet, dass es nach dem Vergießen 17 und nach einem Aushärten des Vergusses wieder entfernt wird 18.
  • In dem in 7 dargestellten Verfahren 2 werden die erste und/oder die zweite Zuleitung durch ein Fixierelement (9) in Form eines Federelementes unter mechanischer Zugspannung fixiert 16. In einem nächsten Schritt 17 wird das Innere des Sensorgehäuses 3 vergossen, wobei das Federelement nach dem Vergießen im Sensorgehäuse verbleibt.
  • In dem in 8 dargestellten Verfahren 2 werden die erste und/oder die zweite Zuleitung ebenfalls durch ein Federelement unter mechanischer Zugspannung fixiert 16, wobei nach dem Vergießen 17 und nach dem Aushärten des Vergusses das Federelement wieder entfernt wird 18.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leitfähigkeitssensor
    2
    Verfahren zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors
    3
    Sensorgehäuse
    4
    Sensorelement
    5
    erste Elektrode
    6
    zweite Elektrode
    7
    erste Zuleitung
    8
    zweite Zuleitung
    9
    Fixierelement
    10
    Verguss
    11
    dritte Elektrode
    12
    vierte Elektrode
    13
    dritte Zuleitung
    14
    vierte Zuleitung
    15
    Druckfeder
    16
    Fixierung der ersten und/oder der zweiten Zuleitung
    17
    Verguss des Inneren des Sensorgehäuses
    18
    Entfernen des Fixierelementes
    19
    Längsachse
  • 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
    • DE 19844489 A1 [0005]

Claims (14)

  1. Leitfähigkeitssensor (1) mit einem Sensorgehäuse (3) und einem Sensorelement (4), wobei das Sensorelement (4) wenigstens eine erste Elektrode (5) und eine zweite Elektrode (6) aufweist, wobei die erste Elektrode (5) im Betrieb über eine erste Zuleitung (7) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode (6) im Betrieb über eine zweite Zuleitung (8) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird und wobei die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) in dem Sensorgehäuse (3) angeordnet ist bzw. sind und wobei der Leitfähigkeitssensor (1) eine Längsachse (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fixierelement (9) vorhanden ist, wobei das wenigstens eine Fixierelement (9) innerhalb des Sensorgehäuses angeordnet ist und dass die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) durch das wenigstens eine Fixierelement (9) in ihrer Position fixiert sind.
  2. Leitfähigkeitssensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fixierelement (9) als Formteil ausgestaltet ist.
  3. Leitfähigkeitssensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fixierelement (9) als Federelement, vorzugsweise als Zugfeder oder Druckfeder (15), ausgestaltet ist, wobei das Federelement die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) vorzugsweise dauerhaft unter mechanischer Spannung fixiert.
  4. Leitfähigkeitssensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Fixierelement (9) der ersten Zuleitung (7) und/oder der zweiten Zuleitung (8) als Vergussmasse (10) ausgebildet ist.
  5. Leitfähigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zuleitung (7) und die zweite Zuleitung (8) durch das Fixierelement (9) derart angeordnet sind, dass sie entlang der Längsachse einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors (1) begrenzt ist.
  6. Leitfähigkeitssensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zuleitung (8) zumindest als Teil des Sensorgehäuses (3) derart ausgestaltet ist, dass sie die erste Zuleitung (7) koaxial umgibt.
  7. Leitfähigkeitssensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (4) wenigstens eine dritte Elektrode (11) und eine vierte Elektrode (12) aufweist, wobei die dritte Elektrode (11) mit einer dritten Zuleitung (13) und die vierte Elektrode (12) mit einer vierten Zuleitung (14) verbunden ist und wobei die dritte Zuleitung (13) und die vierte Zuleitung (14) einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors (1) begrenzt ist und wobei die dritte Zuleitung (13) und die vierte Zuleitung (14) in ihrer Position fixiert sind.
  8. Leitfähigkeitssensor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die erste (7) und die zweite Zuleitung (8) aufgespannte erste Ebene mit der durch die dritte (13) und die vierte Zuleitung (14) aufgespannten zweiten Ebene einen Winkel α einschließt, wobei der Winkel α zwischen 0 und 180° liegt und wobei der Winkel α besonders bevorzugt ungefähr 90° beträgt.
  9. Leitfähigkeitssensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitfähigkeitssensor (1) einen Durchmesser von 12 mm und einen Prozessanschluss mit einem Gewinde PG 13,5 aufweist.
  10. Leitfähigkeitssensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Leitfähigkeitssensors 120 mm oder 225 mm beträgt.
  11. Verfahren (2) zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors (1), wobei der Leitfähigkeitssensor (1) ein Sensorgehäuse (3) und ein Sensorelement (4) aufweist, wobei das Sensorelement (4) wenigstens eine erste Elektrode (5) und eine zweite Elektrode (6) aufweist, wobei die erste Elektrode (5) im Betrieb über eine erste Zuleitung (7) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die zweite Elektrode (6) im Betrieb über eine zweite Zuleitung (8) mit einem Strom- oder Spannungssignal beaufschlagt wird, wobei die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) in dem Sensorgehäuse (3) angeordnet ist bzw. sind und wobei der Leitfähigkeitssensor (1) eine Längsachse (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierelement (9) vorhanden ist und dass zumindest die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) bei der Montage so in das Fixierelement (9) eingesetzt wird bzw. werden, dass sie in ihrer Position innerhalb des Sensorgehäuses durch das Fixierelement (9) fixiert wird bzw. werden.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zuleitung (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) entlang der Längsachse (19) derart fixiert werden, dass sie einen maximalen Abstand zueinander aufweisen, wobei der maximale Abstand insbesondere durch den geometrischen Aufbau des Leitfähigkeitssensors (1) begrenzt wird.
  13. Verfahren (2) zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Sensorgehäuses vergossen wird, wobei während des Vergießens das Fixierelement (9) zumindest die erste (7) und/oder die zweite Zuleitung (8) vorzugsweise unter mechanischer Spannung in ihrer Position fixiert, wobei das Fixierelement (9) mit vergossen wird oder nach dem Vergießen und Aushärten des Vergusses (10) wieder entfernt wird.
  14. Verfahren (2) zur Herstellung eines Leitfähigkeitssensors (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitfähigkeitssensor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet ist.
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