DE2121021A1

DE2121021A1 - Einrichtung zum Druckausgleich an einer Gasmeßsonde

Info

Publication number: DE2121021A1
Application number: DE19712121021
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Mez, Erich, Dipl.-Ing., 4000 Düsseldorf
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1971-04-29
Publication date: 1972-11-02

Description

Einrichtung zum Druckausgleich an einer Gasmeßsonde Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Einrichtung zum Druckausgleich in einer Gasmeßsonde.
Der Aufbau einer solchen Gasmeßsonde, die insbesondere zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes von Wasser verwendet wird, ist bekannt. Zwei Elektroden, beispielsweise ine Goldkathode und eine Silberanode, sind in einen mit einem Elektrolyten gefüllten Raum eingebaut, der nach der Innenseite hin abgedichtet und nach außen durch eine Diffusionsmembran abgeschlossen ist. Die Meßflüssigkeit, also beispielsweise das Wasser, ist durch die Diffusionsmembran gegen den Elektrolytenraum abgesperrt, jedoch können die Gase, also etwa der Sauerstoff, durch die Membran hindurch in den Elektrolytenraum zu den Elektroden diffundieren, Bei der Durchfuhkrung von Messungen mit derartigen Gasmeßsonden hat man die Beobachtung gemacht, daß die Meßergebnisse druckabhängig sind, d.h. daß sich bei der gleichen Meßflüssigkeit (Wasser) unterschiedliche Werte ergeben, Je nach dem wie tief die Sonde eintaucht.Von der Eintauchtiefe ist der auf die Diffusionsmembran wirkende Druck abhängig. Beobachtutgm åieser Art haben zur Einführung eines Druckausgleiches geführt, der in der Weise wirkt, daß auf der Diffusionsmembran unabhängig von der Eintauchtiefe beiderseits immer,der gleiche Druck herrscht. Die Diffusionsmembran ist also druckentlastet. Damit ist der Einfluß der wechselnden Wassertiefe kompensiert.
Bei einer bekannten Konstruktion ist an den Elektrolytenraum ein eiastischer ballartiger, mit Elektrolyten gefüllter Ausgleichskörper angeschlossen. Da der auf den Ausgleichskörper wirkende Druck gleich dem Druck auf die Diffusionsmembran ist, wird dieser Druck auf den Elektrolyten und damit auf die Rückseite der-Diffusionsmembran übertragen. Es entsteht ein Druckausgleich.Nur ist diese Konstruktion aufwendig und im praktischen Einsatz auch schwierig, da bei der von Zelt zu Zeit erforderlichen Auswechselung des Elektrolyten auch der Elektrolytrest im Ball ausgewechselt werden muß.
Schwierigkeiten dieser Art vermeidet eine weitere bekannte Konstruktion dadurch, daß in einen nach dem Elektrolytenraum offenen Ansatz eine Ausgleichsmembrah eingespannt ist, die also auf der Innenseite mit dem Elektrolyten und auf der Außenseite mit der Meßflüssigkeit-in Berührung steht. Da die auf die Diffusionsmembran und auf die Ausgleichsmembran einwirkenden Drücke gleich sind, wird auch hier der angestrebte Druckausgleich geschaffen. Diese Konstruktion ist gegenüber der zuerst besprochenen einfacher, entspricht aber insofern nicht voll den praktischen Bedürfnissen, als sie eine kostenverteuernde Sonderauefuhrung des Elektrolytenraumes erfordert und zu einer Vergrößerung des Durchmessers führte Auch die Auswechslung einer schadhaft gewordenen Ausgleichsmembran ist nicht ganz einfach.
Dem bekannten'Stand der Technik gegenüber wird die durch die Erfindung angestrebte Verbesserung der Einrichtung zum Druckausgleich dadurch erzielt, daß zum Ausgleich eine dünne elastische Ringmembran dient, die flächig über mindestens einer Ausnehmung in der Wandung des Elektrolytenraumes eingespannt ist.
In der bevorzugten Ausführung ist die Ringmembran ein elastisches Schlauchstück, das beidendig durch Dichtungsringe gegen den Körper des Elektrolytenraumes verspannt ist.
Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine Meßsonde mit einem Druckausgleich gemäß der Erfindung, diese in schematischer Darstellung, Fig.2 ein praktisches Ausführungsbeispiel hierzu.Es sei Jedoch bemerkt, daß dieses Beispiel in den Konstruktionseinzelheiten nicht verbindlich ist, sondern lediglich hinsichtlich des Prinzipes des Druckausgleiches.
Die in Fig. 1 dargestellte Meßsonde ist eine bewährte Ausführung, die aber auch in anderer Ausführang zusammen mit dem Druckausgleich gemäß der Erfindung anwendbar ist. Die Hauptteile der Sonde sind der Membrantubus 1, der nachgiebige Schlauch 2, beispielsweise aus einem synthetischen Kautschuk, und ein Elektrodenkörper 3, aus dem die Meßleitung 4 herausgeführt ist. In den Membrantubus 1 sind die beiden Elektroden 5 und 6 eingesetzt und zwar in einet mit einem Elektrolyten gefüllten Raum 7, der nach oben durch den Dichtungsring 8 und nach unten durch die Diffusionsmembran 9 abgeschlossen ist Für den Elektrolytenraum 7 soll voraussetzungsgemäß ein Druckausgleich geschaffen werden.
Die grnndsätzliche Lösung besteht in der Anwendung einer dünnen elastischen Ringmembran 10, die flächig über mindestens einer Ausnehmung 11 im Körper 1 verspannt ist.Fig.2 läßt deutlich die wesentliche Vereinfachung erkennen, die durch die Erfindung erreicht wird.
Im Beispiel der Fig. 2 sind acht Ausnehmungen in Form von runden Bohrungen dargestellt. Es ist das verständlicherweise nur eine der zahlreichen Möglichkeiten. Es würde z.B. eine einzige Bonrung entsprechender Größe genügen. Nur wird man verständlicherweise besser mehrere Ausnehmungen auf dem Umfang verteilen, um örtliche Verformungen der Membran 10 zu vermeiden.Anstelle von runden Bohrungen können auch Schlitze in den Körper 1 eingearbeitet werden, auch in der Form von in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen. Die Bildung der Ausnehmungen ist nicht von entscheidender Bedeutung, sofern ihre Fläche nur groß genug ist,. um der Membran 10 eine hinreichende Verformungsmöglichkeit für den Druckausgleich zu geben. Auch bei der Wahl der Dicke der Ringmembran 10 muß man auf die eforderliche E astizität Riic1çsi,(]lt, nehmen.
Fig.2 zeigt die bereits erwähnte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Weise, daß die Ausgleichsmembran 10 ein dünnes Schlauchstück ist, das durch Dichtungsringe 12 und 13 gegen den Körper 1 verspannt ist. An sich wäre es möglich, eine ringförmige Ausgleichsmembran mit angeformten Dichtungsringen 12 und 13 herzustellen, aber das würde leicht zur Erhöhung der Kosten führen, ohne daß funktionell eine merkbare Verbesserung einträte. Allerdings soll diese Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden.

Claims

Patentansprüche:

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Einrichtung zum Druckausgleich an einer Gasmeßsonde mit einem durch eine Diffusionsmembran abgeschlossenen Elektrolytenraum mit eingebauten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckausgleich eine dünne elastische Ringmembran (10) dient, die flächig über mindestens eine Ausnehmung (11) in der Wandung des Elektrolytenraumes (1) verspannt ist.
2. Einrich-tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmembran ein elastisches Schlauchstück (10) ist, das beidendig durch Dichtungsringe (12,13) gegen den Körper (1) des Elektrolytenraumes verspannt ist.