DE1963525A1

DE1963525A1 - Elektrodenanordnung zur Partialdruckmessung von Gasen in Fluessigkeiten und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE1963525A1
Application number: DE19691963525
Authority: DE
Inventors: Harnoncourt Dr Karl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-12-23
Filing date: 1969-12-18
Publication date: 1970-08-27
Also published as: DE1963525C3; FR2026870A1; GB1290394A; DE1963525B2; US3629936A

Description

PatnntHnwälte
jv_r.: -,ι; ρ-, irr ! Müller-Römer

Dipl.Ing.Dr.Dr.h.c.Hans LIST, Graz (Österreich)

Elektrodenanordnung zur Partialdruckmessung von Gasen in Flüssigkeiten und Verfahren zur Herstellung

derselben

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur Partialdruckmessung von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Messung des GO₂- bzw. Op-Partialdruckes bei der Blutgasanalyse, mit einer an ihrem meßempfindlichen Ende mit einer flüssigkeitsdichten und gaBlurchlassigen Membrane überzogenen Elektrode und einer im Abstand vom meßempfindlichen Ende angeordneten Bezugselektrode die über eine Elektrolytschicht mit dem meßempfindlichen Ende der Elektrode elektrisch leitend verbunden ist.

Solche Elektroden sind zum Beispiel die in der Blutgasanalyse gebräuchliche Elektrode nach Severinghaus zur Messung des COp-Partialdruckes sowie die Elektrode nach Clark zur Messung des Oo-Partialdruckes. Bei diesen bekannten Elektroden bereitet die Herstellung einer möglichst dünnen Elektrolytschicht, weDohe für die elektrisch leitende Verbindung zwischen der meßempfindlichen Fläche der Elektrode und der Bezugselektrode sorgt, verhältnismäßig große Schwierigkeiten. Derartige Elektroden wurden bisher am meßempfindlichen Ende mit freier Hand mit einer als Elektrolytträger dienenden Zwischenschicht versehen und sodann mit der Membrane überzogen. Beim Einbau in die Meßapparatur werden diese Elektroden üblicherweise mit dem überzogenen Teil so gegen eine Dichtfläche gedruckt, daß der meßempfindliche Teil in die Meßkammer hineinragt.

Die Erfahrung mit den bekannten Elektrodenanordnungen hat gezeigt, daß eine Reproduzierbarkeit der Meßwerte über einen längeren Zeitraum bzw. die Austauschbarkeit von Elektroden meist

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langwierige Abstimmarbeiten voraussetzt, die nur vom geschulten Personal durchgeführt worden können, tfenn hiebei nicht mit größtar Sorgfalt vorgegangen wird, ergaben sich Meßungenauigkeiten in einor Größenanordnung, welche die Brauchbarkeit dieser Analysiermethode überhaupt in Frage stellt.

Ein·, der Hauptschwierigkeiten bei den bekannten ülektrodenanordnungen ergibt sich durch die Forderung einer gleichmäßigen Anpressung der Membrane an die als Elektrolytträger fungierende Zwischenschicht. Nur in diesem Falle sind bei mehreren Elektroden übereinstimmende Meßeigenschaften zu erv/art.-sn, welche einen Austausch der Elektroden untereinander ermöglichen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Elektrodenanordnung besteht darin, daß es beim Einbau der Elektroden in die Meßapparatur durch das Andrücken der Membrane an eine Dichtfläche zufolge der zusätzlichen Pressung der Membrane, auch zu einer Dickenänderung der Elektrolytschicht kommt. Dies hat zur Folg·:, daß die Elektrode beim Einbau ihre Meßeigenschaften verändert. Dies macht bei ,jeder Montage der .Elektrode oder bei einer sonstigen Änderung des Einbaudruckes eine neuerliche Abstimmung erforderlich. Schließlich ist durch die zusätzliche mechanische Beanspruchung der Membrane deren Lebensdauer stark herabgesetzt. Die Elektroden müssen daher in verhältnismäi3ig kurzen Zeitabständen neu bezo·en werden.

Bei den bekannten Elektrodenausführungen ist auch wegen mangelnder Dichtheit des die Elektrolytflüssigkeit enthaltenden Raumes ein häufiges Nachfüllen bzw. Erneuern des Eloktrolyts erforderlich. Um die Elektroden in meßbereitem Zustand zu erhalten, ist somit eine ständige Wartung und Überwachung notwendig, und wenn diese 7/artung nicht mit der nötigen oorgfalt erfolgt, werden die Elektroden durch Eintrocknung unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eina Elektrodenanordnung zu schaffen, welche über einen langen Zeitraum gleichmäßig gute Meßeigenschaften aufweist, und die sich besonders für eine serienmäßige Fertigung eignet. Diese Elektroden sollen auch untereinander gleiche Meßeigenschaften aufweisen, so daß ihr Austausch ohne langwierige Abstimmarb.;iten durchgeführt werden kann. Der Einbau der Elektroden soll ferner so einfach

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sein, daß auch jeder Nicht-Fachmann das Auswechseln der Elektroden besorgen kann. Schließlich sollen die Elektroden so beschaffen s.-in, daß sie auch bei öfterem Auswechseln weder beschädigt, noch in ihren Meßeigenschaften verändert werden.

Zur Lösung dieser Probleme ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ι in Elektrodenträger in der abgesetzten axialen Bohrung eines ihn dicht umschließenden Gehäuses angeordnet ist, wobei das meßumpfindliche Ende der Elektrode im verengten Tail der Bohrung durch ein Dichtmittel und der Schaft des Elektrodenträgers im erweiterten Teil der Bohrung durch ein Dichtmittel abgedichtet ist und sich im Bereich zwischen den beiden Dichtstellen Elektrolytflüssigkeit befindet. Diese Ausführung gewährleistet eine höchstmögliche Schonung der bespannten Elektrode sowohl beim Einbau als auch im Moßbi trieb, wobei eine absolute Abdichtung doc vom Elektrolyt erfüllten Raumes nach außen hin erreicht wird. Der El-'ktrodenträger mit seinem Gehäuse bildet dabei eine kompakte Einheit, w -lche ^jgen äußere Einflüsse weitgehend unempfindlich ist. Di«, geschlitzte Anordnung des meßempfindlichen Endes der Elektrode- sorgt zuglt ich dafür, daß beim Einbau d^r lil-ktrodenc inh.'it in das Meßgerät keine Änderungen der Meßeigenschaft-.-n auftret..-η.

Untv-r der Voraussetzung, daß -ine qualitativ gleichbleibende- Bespannung der Elektroden fcuwährleistet ist, läßt sich somit auch ein Austausch von El^ktrodun in einfachster Weise, mit minimaler Abstimmarbeit durchführen. Durch die schonende Behandlung der El·.ktrode ergibt si^n auch eine w.-itaus größere Lebensdauer pep«.niit.ir d«-n Vishcr p< bräuchlichon Ausführungen.

Cr-^!mäß ein. r bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Schaft J« ί? El ktrodentr'i*T_t:rs (.-in^n Fän?rflansch auf, dessin innere Rinri'liel-K: τη der St;irnil:^;ehe äs Gehäuses anliegt und an dessin au:·¹· iv r Ringflacht ein·- Γ-ruckfeder angreift, deren andi-ris Ende v-icr. -\n dor Eod^-nflache tiner auf das G*'-haust auf-Pi"3orr-iuV1v. η Vrt. rwurfir.utter abstützt, -ian erreicht damit, daß dor llingflanyoh d--s flektrod« ntrur^rs st\ ts mit ders,lbe.n Kraft an der G-. h:'i'.;cv .·■ * irnfläch·.- anlKg-t und auch durch festes Anziehen der rKrv.uri'muttvr dio Lap« des El--ktrodenträgers im Jehäuse niob⁴, verändert wir.i. Veränlerung«. η der Mtßemr.findlichkeit .luivr. *.\ vvrannen dor b.-zog-V₁. r. zLktroicti werden auf diee«

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Weise ausgeschaltet.

Erfindungsgemäß kann waiters das Gehäuse an der Seite des meßempfindlichen El^-ktrodonendes in einen verjüngten zylindrischen Ansatz auslaufen, der an seiner Mantelfläche einen Dichtring trägt. Es wird also beim Einbau der Elektrodeneinheit anstelle der Membrane der am Gehäuseansatz vorgesehene Dichtring zur Abdichtung gegenüber der Aufnahmebohrung der Meßeinrichtung benützt und dadurch jede zusätzliche Belastung der Membrane ferngehalten.

Eine andere Abdichtmöglichkeit besteht erfindungagemäß darin, daß das Gehäuse an der Seite des meß mpfindlichen Elektrodenendes in einen verjüngten, konischen Ansatz ausläuft. Die Abdichtung erfolgt dabei an der konischen Mantelfläche des Ansatzes, welche in die gleichfalls konische Aufnahmeöffnung der Meßapparatur g^nau c-inzupassen ist.

Um die hermetische Dichtheit des Elektrolytraumes auf besonders einfache vVc'ise berzusteilen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Membrane zum Schaft des Elektrodenträgers hin verlängert und mit ihrem inneren Ende am Elektrodenträger bzw. an dem diesen umgebenden Gehäuse hermetisch dicht befestigt sein und einen die El^ktrolytflüssigkeit enthaltenden, vom meßompfindlichon El>^jktrodonende bis zur Befustigungsstelle der Membrane am Elektrodenträger bzw. am Gehäuse sich erstreclenden Beutel bilden.

Diese Bauart hat den Vorteil, daß bei vereinfachter Abdichtung dos vom Elektrolyt erfüllten Raumes eine sehr sichere und dauerhafte Elektrolytverbindung zwischen dem meßempfindlichen Elektrodenende und der Bezugselektrode gewährleistet ist. Damit erübrigt sich praktisch jegliche Wartung der Elektrodenanordnung ohne daß hiudurch die Meßempfindlichkuit beeinträchtigt wird.

Gemäß einur bevorzugten Ausführung der vorgenannten Bauart ist trfindungsgi maß das innere Ende d«r Membrane; über einen Teil dos Elcktrod'"-nträg'rschaftos go zogen und an diesem mittels einer das Mombranende umgc-b^nd<L-n, vorzugsweise durch eine aufgeschobene Hülse gesicherten Manschette, Fadenabbindung od.dgl. abdichtend bef-.stigt. Bvii dieser Konstruktion entstehen selbst bei Undicbtw'-'rdon der Dichtstell^n zwischen dem Elektrodenträger samt Membrane und dem jthäuse keinerlei Isolationsschwierigkeiten

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zwischen dem zu messenden Medium (Blut) und der Elektrolytflüssigkeit. Der Einbau des bespannten Elektrodenträgers in das Gehäuse ist bei dieser Ausführung besonders einfach.

Eine andere Ausbildungsmöglichkeit der Elektrodenanordnung nach der Erfindung sieht vor, daß das innere Ende der Membrane über einen rohrartigen Fortsatz des Gehäuses gezogen und an diesem durch Ankleben und bzw. oder mittels einer das Membranende umgebenden Manschette abdichtend befestigt ist. Diese Ausbildung zeichnet sich in orster Linie durch <?ine vereinfachte Montageweise aus. Insbesondere wird das Einfüllen einer vorbestimmten Menge Elektrolytflüssigkeit in den von der embrane gebildeten Beutel vereinfacht und beschlt-unigt.

Die Erfindung ist weiters auf ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenanordnung gerichtet, bei dem die flüssigkeitsdichte, gasdurchlässige Membrane auf das meßempfindliche Ende der Elektrode aufgezogen und zwischen dem meßempfindlichen Ende und der Bezugselektrode eine Elektrolytverbindung hergestellt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll vor allem eine gleichmäßige Bespannung der Elektrodenfühlfläche und damit eine leichte Austauschbarkeit der Elektroden ohne wesentliche Änderung dtr Myßempfindlichkoit erreicht werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine die Membrane bildende Folie auf eine mit einer Vertiefung versehene Unterlage aufgelegt, sodann die Elektrode mit dem meßempfindlichen Ende im Bereich der Vertiefung der Unterlagen in die Folie eingedrückt wird, so daß sich die Folie als gleichmäßiger überzug über das Elektrodenende spannt, wobei gleichzeitig ein elastischer Haltering über das bespannte Elektrodenende gezogen wird, worauf der Elektrodenträger mit der bespannten Elektrode in das Gehäuse eingesetzt, am meßempfindlichen Elektrodenende und am Schaft gegen das Gehäuse abgedichtet und der Innonraum des Gehäuses zwischen den beiden Dichtstellen mit Elektrolytflüssigkoit gefüllt wird. Diese Methode, die. auf die Erfordernisse einer rationellen Serienfertigung abgestimmt ist, vermeidet vor allem individuelle Einflüsse boim Bespannen des meßempfindlichen Elektrodenendes und das Auftreten irgendwelcher zusätzlicher Montagespannungun halm endgültigen Zusammenbau der Elektrodenöinhwit. Um allfällige Änderungen der Meßempfindlichkeit zufolge Temperaturschwankungen vorzubeugen, empfiehlt sich hiebei, die

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Einfüllöffnung des Eloktrodengehäuses nach Einbringen der Elektrolytflüssigkeit mit einem elastischen Dichtelemant zu verschließen, welches c-inen Druckausgleich der Elektrolytflüssigkeit ermöglicht. Eine bevorzugte Ausführungsweis«.. des erfindirg3-gemäßen Verfahrene sieht dabei vor, daß die die Membrane bildende Folie im Bereich um die Vertiefung der Unterlage durch Auflegen eines Gewichtes, eines fcderbelastuten Spannringes od.dgl. mit gleichmäßigem Flach-Andruck belastet wird.

Zur Herstellung einer Elektrodenanordnung der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit zum Schaft des Elektrodenträgers hin verlängerter, ainen eloktrolyterfüllten Beutel bildender Membrane ist erfindungsgemäß ein Verfahren zu empfehlen, bei dem die Membrane nach Art eines Beutels zusammengefaßt, sodann mit ihrem offenen Ende unmittelbar um den Gehäusefortaatz gelegt und an diesem abdichtend befestigt wird, worauf Eloktrolytflüssigkeit in den von der Membrane gebildeten Beutel eingefüllt und sodann der Elektrodenträger von der der Membrane gegenüberliegenden Seite her in das Gehäuse eingeschoben wird, wobei sich dieMombrane um das meßempfindliche Elektrodenende spannt, und schließlich der El'-'ktrodenträger mit dem Gehäuse abdichtend verbunden, z.B. verklebt wird. Dies? Methode erweist sich bei der serienmäßigen Herstellung solcher Slektrodenanordnungen als besonders vorteilhaft, weil sie nach der serienmäßigen Vormontage der zu einem Beutel zusammengefaßten Membrane am Elektrodengehäuse eine ebenso serienmäßige Abfüllung der Elektrolytflüssigkeit in das nun einendig abgeschlossene Gehäuse erlaubt. Die weiteren Arbeitsschritte, bei denen der Elektrodenträger mit dem Gehäuse vereinigt und mit diesem abdichtend verbunden wird, lassen sich gleichfalls günstig in einen weitgehend automatisierten Montageablauf eingliedern.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Axial· schnitt einer Elektrodeneinheit nach der Erfindung, Fig. 2 und 3 je einen teilwoisen Axialschnitt abgewandelter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung, Fig. 4 und 5 je ein Einbaubeispiel einer Elektrodenanordnung nach der Erfindung, gleichfalls im Axialschnitt, Fig. 6 einen Axialschnitt eines unbespannten Elektrodenträg&rs, Fig. 7 und 8 zwei aufeinanderfolgende Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 9 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bespannte Elektrode, gleich-

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falls im Axialschnitt. Fig. 10 und 11 zeigen Axialschnitte zweier weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Elektrodeneinheit.

Die aus Fig. 1 ersichtliche, fertig montierte Elektrodeneinheit nach der Erfindung weist einen Elektrodenträger 1 auf, der einen im wesentlichen zylindrischen Schaft 2 mit einem Ringflansch 3 besitzt und eine stabförmige Elektrode 4 trägt, auf die eine hülsenförmige Bezugselektrode 5 aufgezogen ist, und deren abgerundetes äußeres Ende die meßempfindliche Fläche 6 der Elektrode bildet.

Die Elektrode 4 ist mit einer flüssigkeitsdichten und gasdurchlässigen Membrane 7 bespannt, welche durch einen Gummiring 8 gehalten wird. Vom gegenüberliegenden Ende des Elektrodenträgers 1 führt ein Anschlußkabel 9 zu einer nicht dargestellten elektrischen Meßeinrichtung.

Der Elektrodenträger 1 ist in eine abgesetzte axiale Bohrung 11 eines Gehäuses 10 eingesetzt, wobei die bespannte Elektrode 4 durch den verengten Teil 12 der Gehäusebohrung 11 etwas über die Gehäusestirnkante vorragt. Ein in die Bohrung 12 eingebrachtes üichtmittel sorgt für eine einwandfreie Abdichtung der bespannten Membrane 4 an dieser Stelle des Gehäuses Ein in eine Ringnut 14 des Gehäuses 10 eingelegter O-Ring 13 dichtet den Schaft 2 des Elektrodenträger3 1 nach der gegenüberliegenden Gehäusestirnseite hin ab.

Der Ringflansch 3 dos Elektrodenträgers 1 liegt mit seiner inneren Ringfläche an der Stirnfläche 15 des Gehäuses 10 an. An seiner äußeren Ringfläche greift eine Druckfeder 16 an, deren anderes Ende sich an der Bodenfläche einer auf ein Außengewinde 19 des Gehäuses 10 aufgeschraubten Überwurfmutter 18 abstützt. Ein Bund 20 des Gehäuses bildet dabei einen Anschlag beim Festziehen der Überwurfmutter 18. Durch die Zwischenschaltung der Druckfeder 16 ersielt man einen gleichmäßigen Auflagedruck des Ringflansches 3 an der Gehäusestirnfläche 15, sodaß auch ein festes Anziehen der Überwurfmutter keinen Einfluß auf die Lage des Elektrodenträgers im Gehäuse hat.

Das Gehäuse 10 besitzt eine seitliche Einfüllöffnung 21, über die eine flüssige Elektrolytfüllung 22 in den Raum zwi-

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sehen den beiden Dichtstellen eingebracht werden kann. Der Verschluß der Einfüllöffnung 21 nach dem Einbringen des Elektrolyts kann beispielsweise mittels eines Klebebandes erfolgen, das durch seine Elastizität in der Lage ist, das Auftreten temperaturbedingter Druckänderuhgen der Elektrolytfüllung 22 samt ihrem Einfluß auf die Meßempfindlichköit der Elektrodenanordnung zu verhindern. Die Elektrolytfüllung 22 hat die Aufgabe, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der meßempfindlichen Fläche 6 der Elektrode 4 und der. Bezugselektrode 5 herzustellen.

Das Gehäuse 10 läuft an der Seite des meßempfindlicben Elektrodenendes in einen verjüngten zylindrischen Ansatz 23 aus, welcher an seiner Mantelfläche einen Dichtring 24 trägt. Dieser Dichtring 24 dient dazu, die Elektrodenanordnung in der Aufnahmeöffnung der Meßapparatur, in der die Gasanalyse durchgeführt wird, abzudichten. Den gleichen Zweck erfüllt auch eine Ausführung nach Pig. 2, bei der das Gehäuse 10 an der Seite der Meßstelle in einen verjüngten konischen Ansatz 25 ausläuft. Der Öffnungswinkel dieses konischen Ansatzes muß selbstverständlich mit dem der konischen Aufnahmeöffnung an der Meßapparatur übereinstimmen, damit auch ohne Zuhilfenahme eines Dichtülementes eine einwandfreie Abdichtung an der Meßstelle erzielt wird.

Einen besonders wirksamen Schutz des mtißempfindlichen Endes der Elektrode 4 bietet dit- Ausführung nach Fig. 3» bei der die öffnung der Gehäusebohrung an der Stelle 26 so weit verengt ist, daß nur ein Teil der wirksamen Membranflache freiliegt.

Fig. 4 zeigt ein Einbaubeispiel einer Elektrodeneinheit 27 nach der Erfindung, wobei 28 die eingezogene konische Aufnahmeöffnung im Mantel 29 eines thermostat!siorten Rezipienten eines Analysierappar^tes für die Blutgaganalyse bezeichnet. In die öffnung 28 ist biobei eine G-nvindehülse 30 «ingess-tzt und in geeigneter Weise, z.B. durch Einkleben, befestigt. Eine auf die Gewindehülse 30 aufgeschraubte Überwurfmutter 32 greift an einem Ringflansch 31 d<.=r Elektrodeneinhej t 27 an und drückt den Flansch 31 an die äußere Ringstirnfläche der Gewindehülce 30. Dab.?i kommt dor konische Fortsatz 25 des Elektrodengehäuses mit der konischen Dichtfläche 33 der Aufnahme-

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öffnung 28 abdichtend in Berührung. Unmittelbar vor .der meßempfindlichen Fläche der Elektrodeneinheit 27 verläuft eine Kapillare 34, welche die zu analysierende Blutprobe enthält.

Fig. 5 zeigt den Einbau einer mit einem zylindrischen Gehäusefortsatz 23 versehenen Elektrodeneinheit 35 an der Meßstelle. Der Mantel des thermostatisierten Rezipionten ist mit 29' und die eingezogene Aufnahmeöffnung desselben mit 28' bezeichnet. Der in den unteren Teil der Aufnahmeöffnung 28' straff eingepaßte Dichtring 24 bildet hier zugleich die Halterung für die Elektrodeneinhdit 35.

Das Bespannen der Elektrode 4 des in Fig. 6 im Detail dargestellten Elektrodenträgers 1 im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus Fig. 7 und 8 ersichtlich. Man verwendet hiezu einen Montagesockel 36 mit einer durchgehenden Öffnung 37» welche einen Absatz 38 aufweist, dor dem samt einem Gleitdorn 40 in die öffnung 37 eingesetzten Gummiring 8 als Stützfläche dient. Die Öffnung 37 geht mit einer Abrundung 39 in die obere horizontale Stirnfläche des Montagesockels 36 über, auf welche eine die Membrane bildende Folie 41 flach aufgelegt wird. Ein auf die Folie 41 aufgesetztes ringförmiges Gewicht 42 belastet die Folie mit gleichmäßigem Flächedruck.

Der Elektrodenträger 1 mit der nichtbeanspruchten Elektrode 4 wird nun von der aus Fig. 7 ersichtlichen Lage nach abwärts bewegt und gemäß Fig. 8 in die Membranfolie 41 eingedrückt sodaß sich die Folie als gleichmäßiger Überzug über das Ende der Elektrode 4 spannt. Der Gleitdorn 40 wird dabei durch die öffnung 37 nach unten ausgeworfen und der Gummiring auf die bespannte Elektrode aufgeschoben, sodaß die Membrane 7 fixiert und im gespannten Zustand gehalten wird.'Die fertig bespannte Elektrode ist in Fig. 9 dargestellt.

Bei der Ausführung der Elektrodeneinheit nach Fig. 10 ist die Elektrode 4 niit einer Membrane 7 bespannt, die sich in Form eines Beutels in Richtung zum Schaft 2 des Elektrodenträgors 1 erstreckt und deren offenes, inneres Ende über einen verjüngten zylindrischen Abschnitt 43 des Schaftes 2 gezogen ist. Die Membrane 7 ist mittels einer ihr inneres Ende umschließenden Manschette 44, welche beispielsweise aus Gummi

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besteht, und an. der^n Stelle auch eine Fadenabbindung verwendet werden kann, am Schaft 2 hermetisch abdichtend befestigt. Eine über die Manschette 44 geschobene Hülse 45 sichert die Befestigungsstelle gegen Lockerworden.

Der von der Membrane umschlossene Raum ist mit einem flüssigen Elektrolyten 22 gefüllt, der somit eine Elektrolytverbindung zwischen dem meßempfindlichen Ende 6 der Elektrode 4 und der Bezugselektrode 5 herstellt.

Bei der Elektrodenanordnung nach Pig. 11 ist das innere Ende der Membrane 7 über einen rohrartigon Portsatz 46 des abgesetzt zylindrischen Gehäuses 10 gezogon und an diesem mittels einur das Membranende umgebenden Manschette 47 abdichtend befestigt. Die Befestigung der Membrane 7 am Gehäusefortsatz 46 könnte gegebenenfalls auch durch bloßes Ankleben erfolgen.

Der in das Gehäuse 10 eingust-tzte Elektrodünträger 1 stützt sich mit einer Schulter 48 an einem Absatz 49 des Gehäuses 10 ab und ist mit diesem durch uine umlaufende Klebestelle 50 hermetisch dicht verbunden. Bei dieser Ausführung erfüllt die Elektrolytflüssigk<Jit 22 nicht nur den von der Membrane 7 umschlossenen Raum, sondern auch den Zwischenraum zwischen dem Schaft 2 des Elektrodenträgers 1 und dem Gehäuse 10.

Zum Schutz der bespannten Elektrode 4 ist eine abgesetzte zylindrische Hülse 51 vorgesehen, welche auf das Gehäuse 10 aufgeschoben ist und durch deren untere Öffnung die bespannte Pühlflache 6 der Elektrode 4 geringfügig vorragt. Ein z.B. aus Gummi bestehender Ring 52 umgibt die Membrane 7 im Bereich des sich verjüngenden Endes der genannten Hülse 51, sodaß die Membrane die Elektrode 4 in diesem Abschnitt eng umschließt.

Die Montage des Elektrodenträgers nach Pig. 11 erfolgt vorteilhafterweise nach einer abgewandelten Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird die Membrane 7 zunächst nach Art eines Beutels zusammengefaßt, sodann mit ihrem offenen Ende unmittelbar um den Gühäusefortsatz 46 gelegt und an diesem mittels der Manschette 47 oder durch Ankleben abdichtend befestigt. Sodann wird die Elektrolytflüssigkeit 22 in den von der Membrane 7 gebildeten Beutel eingefüllt und hierauf der

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Elektrodenträger 1 von der der Membrane 7 gegenüberliegenden Seite her in das Gehäuse 10 eingeschoben. Dabei spannt sich die Membrane 7 um das meßempfindliche Ende der Elektrode 4. Überschüssige Elektrolytflüssigkeit kann dabei über den Spalt zwischen dorn Gehäuse 10 und dem Elektrodenträger 1 austreten. Der Elektrodenträger 1 wird schließlich mit dem Gehäuse durch die umlaufende Klebestelle 50 hermetisch dicht verbunden. Nach Aufziehen des Gummiringes 52 wird die Hülse 51 auf das Gehäuse 10 aufgeschoben.

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Claims

Patentansprüche :

Elektrodenanordnung zur Partialdruckmessung von Gasen in Flüssigkeiten, insbesondere zur Messung des CO₂- bzw. 0^- Partialdruckes bei der Blutgasanalyse, mit einer an ihrem meßempfindlichen Ende mit einer flüssigkeitadichten und gasdurchlässigen Membrane überzogenen Elektrode und einer im Abstand vom meßempfindlichen Ende angeordneten Bezugselektrode, die über eine Elektrolytschicht mit dem meßempfindlichen Ende der Elektrode elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodenträger (1) in der abgesetzten axialen Bohrung (11,12) eines ihn dicht umschließenden Gehäuses(10) angeordnet ist, wobei das meßempfindliche Ende (6) der Elektrode (4) im verengten Teil (12) der Bohrung durch ein Dichtmittel und der Schaft (2) des Elektrodenträgers (1) im erweiterten Teil der Bohrung (11) durch ein Dichtmittel abgedichtet ist und sich im Bereich zwischen den beiden Dichtstellen Elektrolytflüsnigk^it (22) befindet.

Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß der Schaft (2) des Elektrodenträgers (1) einen Ringflansch (3) aufweist, dessen innere Ringflache an der Stirnfläche (15) des Gehäuses (10) anliegt und an dessen äußerer Ringfläche eine Druckfeder (16) angreift, deren anderes Ende sich an dor Bodenfläche (17) einer auf das Gehäuse aufgeschraubten Überwurfmutter (18) abstützt.

Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) an der Seite des meßempfindlichen Elektrodenendes in einen verjüngten zylindrischen Ansatz (23) ausläuft, der an seiner Mantelfläche einen Dichtring (24) trägt.

Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dak das Gehäuse (10) an d.*r Seite des meßempfindlichen Elektrodfinendes in einen verjüngten konischen Ansatz (25) ausläuft.
Ele-ktrcdenan rrdnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die M^nibranu (7) zum Schaft (2) des Elektrodenträgers

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(1) hin verlängert und mit ihrem inneren Ende an Elektrodenträger (1) bzw. an dem diesen umgebenden Gehäuse (10) hermetisch dicht befestigt ist und einen die Elektrolytflüssigkeit (22) enthaltenden, vom meßempfindlichen Elektrodenende bis zur Befestigungsstelle der Membrane (7) am Elektrodenträger (1) bzw. am Gehäuse (10) sich erstreckenden Beutel bildet.

6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der Membrane (7) über einen Teil (43) des Elektrodenträgerschaftes (2) gezogen und an diesem mittels einer das Membranande umgebenden, vorzugsweise durch eine aufgeschobene Hülse (45) gesicherten Manschette (44), Padenabbindung od.dgl. abdichtend befestigt ist.

7· Elektrodenanordnung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der Membrane (7) über einen rohrartigen Fortsatz (46) des Gehäuses (10) gezogen und an diesem durch Ankleben und bzw. oder mittels einer das Membranende umgebenden Manschette (47) abdichtend befestigt ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, wobei die flüssigkeitsdichte gasdurchlässige Membrane auf das meßempfindliche Ende der Elektrode aufgezogen und zwischen dem meßempfindlichen Ende und der Bezugselektrode eine Elektrolytverbindung hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Membrane bildende Folie auf eine mit einer Vertiefung versehene Unterlage aufgelegt, sodann die Elektrode mit dem meßempfindlichen Ende im Bereich der Vertiefung der Unterlage in die Folie eingedrückt wird, sodaß sich die Folie als gleichmäßiger Überzug über das Elektrodenende spannt, wobei gleichzeitig ein elastischer Haltering über das bespannte Elektrodenende gezogen wird, worauf der Elektrodenträger mit der bespannten Elektrode in das Gehäuse eingesetzt, am meßempfindlichen Elektrodenende und am Schaft gegen das Gehäuse abgedichtet und der Innenraum des Gehäuses zwischen den beiden Dichtstellen mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Membrane bildende Folie im Bereich um die Vertiefung

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der Unterlage durch Auflegen eines Gewichtes, eines federbelasteten Spannringes od.dgl. mit gleichmäßigom Flächendruck belastet wird.

10. "Verfahren zur Herstellung tjiner Elektrodenanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane nach Art eines Beutels zusammengefaßt, sodann mit ihrem offenen Ende unmittelbar um den Gehäusefortsatz gelegt und an diesem abdichtend befestigt wird, worauf Elektrolytflüssigkeit in den von der Membrane gebildeten Beutel eingefüllt und sodann der Elektrodenträger von der der Membrane gegenüberliegenden Seite her in das Gehäuse eingeschoben wird, wobei sich die Membrane um das meßempfindliche Elektrodenende spannt, und schließlich der Elektrodenträger mit dem Gehäuse abdichtend verbunden, z.B. verklebt wird.

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