DE2627038C3

DE2627038C3 - Elektroden-Anordnung zur potentiometrischen Analyse

Info

Publication number: DE2627038C3
Application number: DE19762627038
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Prof. Dr. 3550 Marburg Haberich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE2627038A1; DE2627038B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektroden-Anordnung lur potentiometrischen Analyse mit einer ionenselekti-Vpn Meßelektiöde Und einer Bezugselektrode, welche in eine Meßlösung eingetaucht sind und jeweils aus einem mit einer Innenlösung gefüllten und ein Bezugshalbelement enthaltenden Hohlkörper bestehen, wobei der Hohlkörper der Meßelektrode im eingetauchten Bereich einen selektiven Sensor und der Hohlkörper der Bezugselektrode in! eingetauchten Bereich einen Stromschlüssel aufweist, wobei zwischen den Halbelementen der beiden Elektroden eine für die Analyse auszuwertende Potentialdifferenz entsteh: und wobei die beiden Elektroden mit einem impedanzwandler zu einem kompakten Bauteil vereinigt sind.

Eine bekannte Elektroden-Anordnung (DE-OS 16 73 178) weist ein dreiteiliges Gehäuse auf. Zwei Teile sind becherförmig und derart ineinanderschiebbar, daß das eine becherförmige Teil durch den Boden des anderen becherförmigen Teiles verschlossen ist. Das andere becherförmige Teil ibt mit einem platienförmi-

lu gen Teil verschlossen. Der Innenraum des einen becherförmigen Teiles bildet eine Durchflußkammer für die Meßlösung. In diese Durchflußkammer ragt ein mit einem Basisteil fest verbundenes Glasrohr, welches den Hohlkörper für die Meßelektrode bildet. Das Basisteil ist in das eine becherförmige Teil eingeschraubt. Es enthält einen Feldeffekttransistor, jer einen Impedanzwandler für die Meßelektrode bildet. Der Innenraum des anderen becherförmigen Teiles ist mit dem Innenraum der Durchflußkamme' durch einen einen Stromschlüssel bildenden Kanal verbunden Πργ Innenraum des anderen becherförmigen Teiles bildet praktisch den Hohlkörper der Bezugselektrode Der Ausgangsanschluß des Impedanzwandlers sow.e ein in den Innenraum des anderen becherform._e ^-en Teiles ragender Innenleiter sind mit einer externen Verstärkerschaltung verbunden.

Es wurde nun festgestellt, daß sich Elektroden Anordnungen der zuvor beschriebenen λπ nach einer gewissen Zeit erschöpfen. Der Erfindung liegt deshalb

JO die Aufgabe zugrunde, die Elektroden-Anordnung so zu gestalten, daß sie bei Auftreten von Erschopfungserscheinungen nicht wertlos wird, sondern durch wenig aufwendige Maßnahmen wieder in den voll funktionsfähigen Zustand gesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der jeder Elektrode zugeordnete Hohlkörper ein die Innenlösung enthaltendes rohrförmiges Teil aus isolierendem Material ist, dessen ein Ende mit dem als Membran ausgebildeten selektiven Sensor bzw. Stromschlüssel verschlossen ist und dessen anderes Ende mit der als Platte ausgebildeten Elektrode verschlossen ist, daß die Platten-Elektrode auf ihrer dem Innenraum des rohrförmigen Teiles zugewandten Seite nut einer das Haltelement bildenden Schicht verschen ist, daß das kompakte Bauteil mit formschlüssigen Ausnehmungen für die rohrförmigen Teile versehen ist, und daß in dem kompakten Bauteil und an den rohrförmigen Teilen elektrische Kontaktelemente vorgesehen sind.

Die bekannte Elektroden-Anordnung läßt sich zwar

ω auch durch Lösen des Rastmechanismus und Ausschrauben des Basisteiles relativ leicht auseinandernehmen, jedoch werden damit wesentliche Teile des kompakten Bauteiles incl. dem Impedanzwandler entfernt. Bei der erfindungsgemäßen Elektroden-Anordnung sind die auszuwechselnden Teile auf ein Minimum reduziert. Im übrigen ist der DE-OS 16 73 178 kein Hinweis darüber zu entnehmen, daß die Elektroden wegen Erschöpfung gewechselt werd"n sollen.

Zweckmäßigerweise werden die die Hohlkörper

6Θ bildenden rohrförmigen Teile zylindrisch gestaltet und mit Außengewinde versehen, wobei die zui' Aufnahme der rohrförmigen Teile dienenden Ausnehmungen in dem kompakten Bauteil ebenfalls zylindrisch gestallet und mit einem ent brechenden Innengewinde versehen

sind. Zur Abdichtung kann am Grunde jeder zylindrischen Ausnehmung ein Dichtungsring eingelegt sein.

Zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Elektroden und dem Impedanzwandler kann

mit jeder Elektrodenplatte ein axialer Kontaktstift Verbunden sein, der in eine Steckbuchse gesteckt ist, die sich axial an die entsprechende zylindrische Ausnehmung in dem kompakten Bauteil anschließt. Die Steckbuchsen werden darin mit den Eingahgsarischlüssen des Impedanzwandler verbunden.

Eine andere weiterbildende Maßnahme der erfindungsgemäßen Lösung kann darin bestehen, daß das kompakte Bauteil hohl ist und aus einer rohrförmigen Hülse besieht, deren ein Ende mit einem die Ausnehmungen und Steckbuchsen enthaltenden Bodenteil und deren anderes Ende mit einem Deckteil verschlossen ist. das sich in dem Raum zwischen beckteil und Bodenteil der Impedanzwandler befindet und daß das Deckteil eine öffnung zur Durchführung der elektrischen Anschlußdrähte für den Impedanzwandler aufweist.

io Auch hier wird das kompakte Bauteil zweckmäßigerweise zylindrisch gestaltet, so daß das Bödenteil mit der rohrförmigen Hülse verschraubt werden kann.

Zur Erzielung einer guten Abdichtung kann zwischen die röhfföfmige Hülse und das Bauteil eine Ringdichtung eingelegt werden.

Um möglichst eine konzentrische Anordnung zu erhalten, kann die eine der Durchbrechungen in dem Bodenieil als zentrale Bohrung und die andere Durchbrechung als ein die zentrale Bohrung konzeiv trisch umgebender Ringkanal ausgebildet werden. Durch den Ringkanal können sich Haltestege erstrekken, die den inneren, die zentrale Bohrung aufweisenden Bereich des Bodenteiles halten.

Zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Elektroden und dem Impedanzwandler können mit den Eingangsanschlüssen des Impedanz

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L-HC winning in UCiIi u/ciKicu nium /.yiiiiui isuii

ausgeführt werden, wobei durch sie dann eine geschlitzte Durchführungsbuchse für die Anschlußdrähte hindurchgesteckt wird. Die Durchführungsbuchse kann an ihrem aus dem Deckteil herausschauenden Ende mit konischem Außengewinde versehen sein, auf das eine Mutter aufgeschraubt ist.

Auch der Impedanzwandler wird zweckmäßigerwei- 2ϊ se mit elektrischen Konlaktstiften versehen, die mit seinen Eingangsanschlüssen verbunden sind, wobei die Kontaktstifte in die Steckbuchsen von der den Ausnehmungen gegenüberliegenden Seite eingeführt werden.

Die bisher beschriebene praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus. daß die rohrförmigen Teile mit den daran befindlichen Elektroden-Platten, der Innenlösung und dem selektiven Sensor bzw. dem Stromschlüssel praktisch Wegwerf-Patronen darstellen. Die rohrförmigen Teile können in einfacher Weise aus dem kompakten Bauteil ausgeschraubt und durch neue ersetzt werden. Der übrige Teil der Elektrodenanordnung mit dem Impedanzwandler bildet praktisch ein ·ώ Doppelstück da«; vnn Hpm Anilainrh iinhprührt Weiht. Der Aufbau dieser Elektroden-Anordnung ist besonders einfach und eignet sich für eine Herstellung in Massenproduktion. Ein weiterer Vorteil ist, daß sich eine so gestaltete Elektroden-Anordnung mit sehr geringen Abmessungen herstellen läßt. Wichtig ist auch, daß die Austausch-Patronen für die Meßelektrode und die Bezugselektrode in der äußeren Gestaltung gleich sind, so daß beim Austausch nicht notwendigerweise darauf geachtet werden muß, welche der beiden so Elektroden in welche Ausnehmung geschraubt wird.

Eine weitere praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektroden-Anordnung kann darin bestehen, daß das kompakte Bauteil hohl ist und aus einer rohrförmigen Hülse besteht, deren ein Ende mit einem Bodenteil und deren anderes Ende mit einem leicht lösbaren Deckteil aus isolierendem Material verschlossen ist, daß sich in dem Raum zwischen Deckteil und Bodenteil der Impedanzwandler befindet, daß der Bodentefl zur Bildung der Hohlkörper-Hohlräume Durchbrechungen aufweist, welche an ihrem äußeren Ende mit dem als Membran ausgebüdeten selektiven Sensor bzw. Stromschlüssel und an ihrem inneren Ende mit der als Platte ausgebildeten Elektrode verschlossen sind, und daß die Platten-Elektroden auf ihrer dem Innenraum der Durchbrechungen zugewandten Seite mit einer das Halbelement bildenden Schicht versehen sind.

W Öl HJIt 13 ICCiCΙ f IUC 01,IfIGIf M'lllflMt VCl UUIIUCII WCIUCI'i die nach Anschrauben des Bodenteiles auf die rohrförmige Hülse an die Platten-Elektroden anliegen.

Das Deckteil kann mit einer Durchführung für die Anschlußdrähte des Impedanzwandlers versehen werden.

Diese zweite praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß sie sich noch kleiner als die zuerst beschriebene Ausführ.iigsform gestalten läßt. Hier kann der Bodenteil mit beiden Elektroden von dem Rest des kompakten Bauteiles, der den Impedanzwandler enthält, abgeschraubt und durch einen neuen ei setzt werden.

Eine dritte Ausführungsform dt:r erfindungsgemäßen Lösung kann dadurch gekennzeichnet sein, daß das kompakte Bauteil ein topfförmiges Bauelement aus isolierendem Material aufweist, in desse.i Innenraum der Impedanzwandler angeordnet ist, daß der Boden des topfförmigen Bauelementes von elektrisch leitenden Buchsen durchbrochen ist, daß die Eingangsanschlüsse des Impedanzwandlers mit Kontaktstiften verbunden sind, die in den Buchsen gesteckt sind, daß an der Außenseite des Bodens ein scheibenförmiges Bauelement aus isolierendem Material leicht lösbar befestigt ist, welches zur Bildung der Hohlkörper-Hohlräume Durchbrechungen in Form einer zentralen Bohrung und eines die zentrale Bohrung konzentrisch umgebenden Ringkanales aufweist, daß das dem Boden des topfförmigen Bauteiles abgewandte Ende der Durchbrechungen mit dem als Membran ausgebildeten selektiven Sensor bzw. Stromschlüssel verschlossen und das dem Boden des topfförmigen Bauteiles zugewandte Ende der Durchbrechungen mit der als rlatte ausgebildeten Elektrode verschlossen ist, daß die Platten-Elektrode auf ihrer dem Innenraum der Durchbrechungen zugewandten Seite mit einer das Halbelement bildenden Schicht und auf ihrer dem Boden des topfförmigen Bauelementes zugewandten Seite mit einem elektrischen Kontaktstift versehen sind, der in die entsprechende Buchse im Boden des topfförmigen Bauelementes eingesteckt ist, und daß das offene Ende des topfförmigen Bauelementes in einen .flexiblen Schlauch mündet, durch den die Anschlußdrähte für den Impedanzwandler geführt sind. Zur Halterung des die zentrale Bohrung enthaltenden inneren Bereiches des scheibenförmigen Bauelementes können sich durch den Ringkanal Stege erstrecken.

Eine Weiterbildung kann femer darin bestehen, daß an der dem topfförmigen Bauelement abgewandten Seite des scheibenförmigen Bauelementes ein weiteres scheibenförmiges Bauelement leicht lösbar befestigt ist,

welches eine zentrale Durchbrechung und zwei dazu exzentrische Durchbrechungen aufweist* von denen die zentrale Durchbrechung den selektiven Sensor und die beiden anderen Durchbrechungen den Stromschlüssel enthalten oder umgekehrt, daß die zentrale Durchbrechung in dem weiteren scheibenförmigen Bauelement mit der zentralen Durchbrechung lh demerstgenannten scheibenförmigen Bauelement.¹ flüchtet, und daß die beiden exzentrischen !Durchbrechungen in dem weiteren scheibenförmigen Bauelement im Bereich des Ringkanales in dem erstgenannten scheibenförmigen Bauelement liegen.

Das topfförmige Bauelement kann mit Außengewinde versehen sein, so daß die beiden scheibenförmigen Bauelemente durch einer auf dieses Außengewinde aufgeschraubte Überwurfmutter an dem Boden des

Ujpiiürimgeii Baucicniunics gciiaiicii werueii küi'iiicr'i.

Die dritte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß sie noch kleiner gestaltet werden kann, als die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Sie ist speziell für die Anwendung in der medizinischen Diagnostik gedacht. Diese Elektroden-Anordnung kann als Kabelelektrode in Gefäße wie Arterien und Venen eingeführt werden oder als Schlauchsonde in der modernen Diagnostik Verwendung finden.

Sämtliche Elektroden-Anordnungen der zuvor beschriebenen Art zeichnen sich ferner dadurch aus, daß Ia: für verschiedene Bestimmungszwecke geeignet sind. Ein Wechsel der Elektroden ist nicht nur deshalb . denkbar, weil eine Erschöpfung eingetreten ist, sondern es ist in gleicher Weise möglich, daß der Anwender den Wechsel vornimmt, um die Elektroden-Anordnung zur Bestimmung der Konzentration einer anderen Art von Ionen vornimmt. Wenn vorher beispielsweise mit der Elektroden-Anordnung die Konzentration von Chlor-Ionen festgestellt werden soll, so ist es für die Bestimmung der Konzentration von Natrium-Ionen lediglich notwendig, statt der Chlor-Elektrode eine neue Elektrode einzusetzen, die auf Natrium-Ionen anspricht in gleichem Maße kann die erfindungsgemäße Elektroden-Anordnung auch zur pH-Wertbestimmung verwendet werden.

Beachtenswert ist, daß die zuerst beschriebene Ausführungsform sich etwa mit einem Durchmesser von 1,5 cm herstellen läßt Die zweite Ausführungsfoirm kann dagegen schon mit einem Durchmesser von ca. 5 mm hergestellt werden, während die dritte Ausführungsform sogar soweit miniaturisiert werden kann, daß ihr Durchmesser nur noch ca. 1,4 mm beträgt

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Elektroden-Anordnung;

F i g. 2 eine Explosionsdarstellung der in F i g. 1 dargestellten Elektroden-Anordnung;

F i g. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektroden-Anordnung;

Fig.4 eine Explosionsdarstellung der in Fig.3 dargestellten Elektroden-Anordnung;

Fi g. 5 eine Ansicht von unten gegen dem Impedanzwandler in F i g. 4;

F i g. 6 eine Ansicht von unten gegen das Bodenteil in Fig. 4;

Fig.7 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektroden-Anordnung;

Fig.8 eine Ansicht von unten gegen die beiden übereinanderliegenden scheibenförmigen Bauelemente in Fig.7;

Fig.9 eine Explosionsdarstellung der in Fig.7 dargestellten Elektroden-Anordnung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Elektroden-An-5 Ordnung weist eine rohrförmige zylindrische Hülse 2 auf,-deren ein Ende mit einem Bodenteil 1 verschlössen ist Die zylindrische Hülse 2 und das Bodenteil 1 sind miteinander verklebt Es ist aber auch möglich/daß die zylindrische Hülse 2 auf eine entsprechende Abdrehung in des Bodenteiles 1 mit Preßsitz aufgeschoben ist. Das ändere Ende der zylindrischen Hülse 2 ist mit Innengewinde 28 versehen, auf das ein mit Außengewinde 27 versehenes Deckteil 3 aufgeschraubt ist. Die Hülse 2, das Bodenteil 1 und das Deckteil 3 bestehen aus isolierendem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff.

Im Bodenteil 1 sind zwei zylindrische Ausnehmungen

33 vuigcschcH, in die innengewinde 29 gcSCimiiicri Siiiu.

In beide Ausnehmungen 38 kann durch eine Ringdichtung 11 abgedichtet ein rohrförmiges Hohlteil 22 eingeschraubt werden, das Außengewinde 30 aufweist. Jedes Hohlteil 22 weist innen einen Hohlraum 23 auf, der eine Innenlösung 8 und an einer Seite mit einer plattenförmigen Elektrode 24 verschlossen ist, auf der sich eine Schicht 9 befindet, die das Halbelement bildet.

Die Elektrode 24 besteht aus Silber, das Halbelement besteht aus Silberflorid. Das andere Ende des Hohlraumes 23 ist entweder mit einer selektiven Membran 6 oder einem Stromschlüssel 7 verschlossen. Das mit der selektiven Membran 6 verschlossene rohrförmige Hohlteil 22 gehört zu der Meßelektrode, während das mit dem Stromschlüssel 7 verschlossene rohrförmige Hohlteil 22 zu der Bezugselektrode gehört.

Die Elektroden 24 sind auf ihrer Rückseite mit einem Kontaktstift 12 versehen, der ebenfalls aus Silber besteht Die Elektroden 24 selbst bestehen aus dünnen Folien und sind mit dem Kontaktstift 12 einstückig ausgebildet

Der Kontaktstift 12 kann beispielsweise mit der Elektrode 24 verlötet sein. Die Silberfloridschicht 9 kann auf die foIienförmiRe Silberelektrode 24 elektrolytisch aufgebracht werden.

Von den Ausnehmungen 38 aus erstrecken sich zwei Kontaktbuchsen 13 durch das Bodenteil 1. Diese bestehen vornehmlich ebenfalls aus Silber. In diesen Kontaktbuchsen 13 sind die Kontaktstifte 12 eingesteckt Zur Abdichtung dienen weiterhin Dichtungsringe 10, die auf den Kontaktstiften 12 sitzen.

In dem Hohlraum 25 der rohrförmigen Hülse 2 befindet sich der Impedanzwandler 15. Dieser weist

so- zwei Kontaktstifte 14 auf. die mit den Eingangsanschlüssen des Impedanzwandlers verbunden sind. Die beiden Kontaktstifte 14 sind in die Kontaktbuchsen 13 eingesteckt Der Impedanzwandler 15 ist gewöhnlich ein Operationsverstärker. Die beiden Kontaktstifte 14 sind in diesem Fall mit dem invertierenden und dem nicht-invertierenden Eingang verbunden. Die Ausgangsanschlüsse und Stromversorgungsanschlüsse des Operationsverstärkers 15 sind mit 16 bezeichnet

In dem Deckteil 3 befindet sich eine zentrale zylindrische Bohrung 26. Durch diese ist ein Durchführungsteil 18 gesteckt welches sich mit einem Randflansch 24 abstützt Das oben herausschauende Ende des Ehirchführungsteiles 18 ist mit Außengewinde 39 versehen und weist Schütze 13 auf. Das Außengewinde 39 ist leicht konisch. Durch den Innenraum des Durchführungsteiles 18 ist ein Schlauch 20 hindurchgeführt, durch den sich die Anschlußdrähte 17 von den Anschlußkontakten . 16 des Operationsverstärkers 15

nach außen erstrecken. Wenn auf das konische Außengewinde 39 des Durchführungsteiles 18 eine Mutter 21 geschraubt wird, so werden die Schlitze 19 zusammengedrückt und der Schlauch 20 dichtend in das Durchführungsteil 18 eingepreßt.

Wenn die Elektroden-Anordnung ermüdet, so können in einfacher Weise die Hohlteile 22 herausgeschraubt und durch neue ersetzt werden. Desgleichen können die Höhlteile 22 ausgewechselt werden, wenn die Elektroden-Anordnung zur Messung der Konzentration von •nderen Ionen verwendet werden solL

Die in den F i g. 3 bis 6 beschriebene zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektroden-Anordnung besteht aus einer rohrförmigen Hülse, welche sich ihrerseits aus zwei Rohrteilen 102 und 130 zusammensetzt, die miteinander verklebt oder mit Preßsitzt zusammengesteckt sind. Die beiden Rohrteile 102 und 130 bestehen aus isolierendem Werkstoff. Vorzugsweise aus Kunststoff. Uas Kohrteii IJO ist mit Außengewinde 140 versehen. Darauf ist ein Bodenteil 101 aufschraubbar, das ein entsprechendes Innengewinde 141 aufweist. Auf das Rohrteil 102 ist ein Deckteil 103 aufgeklebt oder durch Preßsitz mit diesem verbunden. Auch das Bodenteil 101 und das Deckteil 103 bestehen tus isolierendem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff.

Das Bodenteil 101 ist mit einer zentralen Bohrung 139 und einem diesen umgebendem Ringkanal 138 versehen. Das eine Ende der zentralen Bohrung 139 ist mit einer einen selektiven Sensor bildenden Schicht 106 verschlossen. Der Ringkanal 138 ist an seiner Unterseite mit einer einen Stromschlüssel 107 bildenden Schicht verschlossen. Sowohl die zentrale Bohrung 139 als auch der Ringkanal 138 sind an ihrem oberen Ende mit einer folienförmigen Elektrode 124 bedeckt, die aus Silber besteht und an ihrer Innenseite eine Schicht 109 aus Silberflorid aufweist, die das Halbelement bildet Die so verschlossenen Hohlräume der zentralen Bohrung 139 und des Ringkanales 138 sind mit einer Innenlösung 108 gefüllt. Die zentrale Bohrung ist demnach dem Meßelektrodenteil zugeordnet, während der Ringkanal !3B dem Bezü^selektro^entsi! zu"sord"~i izi. ZuAbdichtung zwischen dem Bodenteil 101 und dem Rohrteil 130 dient eine Ringdichtung 111.

In dem Innenraum 125 des kompakten Bauteiles befindet sich der Impedanzwandler 115, der gewöhnlich ein Operationsverstärker ist. Die Eingangsanschlüsse, d. h. also der invertierende Eingang und der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 115 sind flächenhaft ausgeführt und konzentrisch angeordnet Der eine Eingangsanschluß 126 befindet sich innen und wird von dem anderen ringförmig ausgeführten Eingangsanschluß 114 konzentrisch umgeben. Mit dem Eingangsanschluß 126 ist über Federn 127 ein Schleifkontakt 128 verbunden. Der andere Eingangsanschluß 114 ist über Federn 113 mit einem Ringkontalct 112 verbunden. Die Kontakte 128 und 112 bilden Schleifkontakte, die sich an die Elektroden 124 anlegen, wenn das Bodenteil 101 auf das Rohrteil 130 geschraubt wird.

Die Ausgangsanschlüsse und Stromversorgungsanschlüsse des Operationsverstärkers 115 sind mit 116 bezeichnet Das Deckteil 103 ist mit einer konzentrischen Durchbrechung versehen, in die ein Durchfuhrungsteil 118 eingeschraubt ist Das Durchführungsteil 118 weist unten Anschlußstifte auf, an die" die Anschlußdrähte 117 angelötet sind. Ferner weist das Durchführungsteil 118 oben Steckbuchsen auf, in die Kontaktstifte eit;°s Steckers 121 eingesteckt werden können. Die Steckbucnsen des Durchführungsteiles 118 sind mit den Anschlußstiften die aus der Unterseite des Durchführungsteiles herausragen, elektrisch verbunden. Der Stecker 121 ist mit einem Kabel 120 verbunden, durch das die Versorgüngsspannung hinzugeführt und die Meßspannungen abgeführt werden.

In Fig.6 erkennt man, daß die Anordnung von Meßelektrodenteil 106 und Bezugselektrodenteil 107

ίο konzentrisch ist.

Bei der in den F i g. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform weist die Elektroden-Anordnung ein lopfförmiges Bauelement 220 aus Isolierstoff, vorzugsweise aus Kunststoff auf. Dieses ist an seiner Unterseite mit Außengewinde 230 versehen. Zwei Kontaktbuchsen 253 erstrecken sich durch den Boden des topfförmigeu Teiles 202. Im Innenraum des topfförmigen Teiles 225 befindet sich der Impedanzwandler 21*5, der wiederum ein Operationsverstärker sein kann. Er isi mit zwei Kontaktstiften 214 versehen, die in die Kontaktbuchsen 213 eingeführt sind. An der Unterseite des Bodens des topfförmigen Bauelementes 202 liegt ein scheibenförmiges Bauelement 222 an, das ebenfalls aus isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff besteht Dieses ist mit einer zentralen Bohrung 232 und einem sich konzentrisch dazu erstreckenden Ringkanal 223 versehen. Das obere Ende der zentralen Bohrung 232 und des Ringkanales 223 ist mit Elektroden 224 aus Silberfolie verschlossen, die an ihrer Unterseite mit einer Silberfloridschicht 209 bedeckt sind. Die zu dem Ringkanal 223 gehörende Elektrode 224 ist ebenfalls ringförmig. Die beiden Elektroden 224 sind mit Kontaktstiften 212 verbunden, die ebenfalls aus Silber bestehen und mit den Elektroden beispielsweise durch eine Lötverbindung einstückig ausgebildet sind. Die beiden Kontaktstifte 212 sind in die entsprechenden Kontaktbuchsen 213 eingesteckt.

An der Unterseite des scheibenförmigen Bauelementes 222 liegt ein weiteres scheibenförmiges Bauelement 231 an. Dieses ist ebenfalls mit einer zentralen Bohrung 235 sowie mit zwei exzentrisch dazu liegenden

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Bohrung 235 befindet sich eine als selektiver Sensor wirkende Schicht 206. In den beiden exzentrischen Bohrungen 233 und 234 befindet sich eine den Stromschlüssel bildende Schicht 207. Im Inneren der zentralen Bohrung 232 und des Ringkanales 223 des ersten scheibenförmigen Bauelementes 222 befindet sich die Innenlösung 208.

so Auf das am unteren Teil des topfförmigen Bauelementes 202 vorgesehene Außengewinde 230 ist eine mit Innengewinde 229 versehene Überwurfmutter 201 geschraubt weiche ein Fenster 236 frei läßt Mit dieser Überwurfmutter 201 werden die beiden scheibenförmigen Bauelemente 231 und 222 gegen den Boden des topfförmigen Bauelementes 202 gedrückt

Auf dem oberen Umfangsbereich des topfförmigen Bauelementes 202 sitzt ein flexibler Schlauch 220, durch den die mit den Ausgangsanschlüssen 216 des Operationsverstärkers 215 verbundenen Anschlußdrähte 217 herausgeführt sind.

In F i g. 8 ist erkennbar, daß die zentrale Bohrung 235 in dem scheibenförmigen Bauelement 231 und die zentrale Bohrung 232 in dem scheibenföraügen Bauelement 222 konzentrisch zueinander angeordnet sind. Ferner ist erkennbar, daß die beiden exzentrischen Bohrungen 233 und 234 in dem scheibenförmigen Bauteil 231 im Bereich des Ringkanales 223 liegen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektroden-Anordnung zur potentiometrischen Analyse mit einer ionenselektiven Meßelektrode und einer Bezugselektrode, welche in eine Meßlö- > sung eingetaucht sind und jeweils aus einem mit einer Innenlösung gefüllten und ein Bezugshalbelement enthaltenden Hohlkörper bestehen, wobei der Hohlkörper der Meßelektrode im eingetauchten Bereich einen selektiven Sensor und der Hohlkörper i" der Bezugselektrode im eingetauchten Bereich einen Stromschlüssel aufweist, wobei zwischen den Halbelementen der beiden Elektroden eine für die Analyse auszuwertende Potentialdifferenz entsteht, und wobei die beiden Elektroden mit einem '"' Impedanzwandler zu einem kompakten Bauteil vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der jeder Elektrode (24) zugeordnete Hohlkörper (22) ein die Innenlösung enthaltendes rohrförmiges Teil aus isolierendem Material ist. dessen ein -'< > Ende mit dem als Membran ausgebildeten selektiven Sensor (6) bzw. Stromschlüssel (7) verschlossen ist und dessen anderes Ende mit der als Platte ausgebildeten Elektrode (24) verschlossen ist, daß die Platten-Elektrode (24) auf ihrer dem Innenraum ·?ϊ des rohrförmigen Teiles (22} zugewandten Seite mit einer das Halbelement bildenden Schicht (9) versehen ist. daß das kompakte Bauteil mit formschlüssigen Ausnehmungen (38) für die rohrförmigen Teile (22) versehen ist, und daß in dem w kompakte·. Bauteil und an den rohrförmigen Teilen (22) elektrische Konr^kteler ;nte vorgesehen sind.

2. Elektroden-Ano'dnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daf die die Hohlkörper bildenden rohrförmigen Teile (22) zylindrisch gestal- 3^ tet und mit Außengewinde (30) versehen sind, und daß die zur Aufnahme der rohrförmigen Teile (22) dienenden Ausnehmungen (38) in dem kompakten Bauteil ebenlalls zylindrisch gestaltet und mit einem entsprechenden Innengewinde (29) versehen sind.

5. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund jeuer zylindrischen Ausnehmung (38) ein Dichtungsring (11) eingelegt ist.

4. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3. ⁴"> dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Elektrodenplatte (24) ein axialer Kontaktstift (12) verbunden ist. daß sich in dem kompakten Bauteil an jede zylindrische Ausnehmung (38) eine axiale Steckbuchse (13) zur Aufnahme des Kontaktstiftes (12) w anschließt, und daß die Steckbuchsen (U) mit den Eingangsanschlüssen des Impedanz-Wandlers (15) verbunden sind.

5. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kompakte Bauteil ^ hohl ist und aus einer rohrförmigen Hülse (2) besteht, deren ein Ende mit einem die Ausnehmungen (38) und Steckbuchsen (13) enthaltenen Bodenteil (1) und deren anderes Ende mit einem Deckteil (3) verschlossen ist, daß sich in dem Raum (25) zwischen &o Deckteil (3) und Bodenleil (1) der Impedanzwandler (15) befindet, Und daß das Deckteil (3) eine öffnung ' (26) zur Durchführung der elektrischen Anschluß' drähte (17) für den Impedanzwandler (15) aufweist.

6. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (26) in dem Deckteil (3) zylindrisch ist, daß sich durch die öffnung (26) eine geschlitzte Durchführungsbuchse

(18) für die Anschlußdrähte (17) erstreckt, daß die Durchführungsbuchse (18) an ihrem aus dem Deckteil (3) herausschauenden Ende mit konischem Außengewinde (39) versehen ist, auf das eine Mutter (2t) aufgeschraubt ist.

7. Elektroden-Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impedanzwandler (15) mit elektrischen Kontaktstiften (14) versehen ist, die mit seinen Eingangsanschlüssen verbunden sind und daß die Kontaktstifte (14) in die Steckbuchsen (13) von der den Ausnehmungen (38) gegenüberliegenden Seite eingeführt sind.

8. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kompakte Bauteil hohl ist und aus einer rohrförmigen Hülse (102, 130) besteht, deren ein Ende mit einem Bodenteil (101) und deren anderes Ende mit einem leicht lösbaren Deckteil (103) aus isolierendem Material verschlossen ist, daß sich in dem Raum (125) zwischen Deckteil (103) und Bodenteil (101) der Impedanzwandler (115) befindet, daß der Bodenteil (101) zur Bildung der Hohlkörper-Hohlräume Durchbrechungen (138, 139) aufweist, welche an ihrem äußeren Ende mit dem als Membran ausgebildeten selektiven Sensor (106) b^w. Stromschlüssel (107) und an ihrem inneren Ende mit der als Platte ausgebildeten Elektrode (124) verschlossen sind, und daß die Platten-Elektroden (124) auf ihrer dem Innenraum der Durchbrechungen (138, 139) zugewandten Seite mit einer das Halbelement bildenden Schicht (106) versehen sind.

9. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kompakte Bauteil zylindrisch und das Bodenteil (101) mit der rohrförmigen Hülse (102,130) verschraubt ist.

10. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 8 oder

9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die rohrförmige Hülse (102,130) und das Bodenteil (101) eine Ringdichtung (111) eingelegt ist.

11. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 9 oder

10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Durchbrechung (139) in dem Bodenteil (101) als zentrale Bohrung unH die andere Durchbrechung (138) als ein die zentrale Bohrung konzentrisch umgebender Ringkanal ausgebildet sind.

12. Elektroden-Anordnung nach Anspruch Vt, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Eingangsanschlüssen (114, 126) des Impendanzwandlers (115) federnde Schleifkontakte (112, 113, 127, 128) verbunden sind, die nach Anschrauben des Bodenteils (101) auf die rohrförmige Hülse (102, 130) an den Platten-Elektroden (124) anliegen.

13. Elektroden·Anordnung nach einem der An Sprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckteil (103) mit einer Durchführung (118, 121) für die Anschlußdrähte (117) des Impedanzwandlers (115) versehen ist.

14. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kompakte Bauteil ein topfförmiges Bauelement (202) aus isolierendem Material aufweist, in dessen Innenraüm (225) der Impedanzwandler (115) angeordnet ist, daß der Boden des topfförmigen Bauelementes (202) von elektrisch leitenden Buchsen (213) durchbrochen ist, daß die Eingangsanschlüsse des Impedanzwandlers (215) mit Kontaktstiften (214) verbunden sind, die in Buchsen (213) gesteckt sind, daß an der Außenseite

des Bodens ein scheibenförmiges Bauelement (222) aus isolierendem Material leicht lösbar befestigt ist, welches zur Bildung der Hohlkörper-Hohlräume Durchbrechungen in Form einer zentralen Bohrung (232) und eines die zentrale Bohrung (232) konzentrisch umgebenden Ringkanales (223) aufweist, daß das dem Boden des topfförmigen Bauteiles (202) abgewandte Ende der Durchbrechungen (223,232) mit dem als Membran ausgebildeten selektiven Sensor (206), bzw. Stromschlüssel (.707) verschlossen und das dem Boden des topfförmigen Bauteiles (202) zugewandte Ende der Durchbrechungen (223, 232) mit der als Platte (224) ausgebildeten Elektrode verschlossen ist, daß die Platten-Elektroden auf ihrer dem Innenraum der Durchbrechungen (223, 232) zugewandten Seite mit einur das Halbelement bildenden Schicht (209) und auf ihrer dem Boden des topfförmigen Bauelementes (202) zugewandte Seite mit einem elektrischen Kontaktstift (212) versehen Sind, der in die entsprechende Buchse (213) im Boden dp topfförmigen Bauelementes (202) eingesteckt ist, und daß das offene Ende des topfförmigen Bauelementes (202) in einen flexiblen Schlauch (220) mündet, durch den die Anschlußdrähte (217) für den Impedanzwandler (215) geführt sind.

15. Elektroden-Anordnung nach Anspruch !4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem topfförmigen Bauelement (202) abgewandten Seite des scheibenförmigen Bauelementes (222) ein weiteres scheibenförmiges Bauelement (231) leicht lösbai befestigt ist, welches eine zentrale Durchbrechung (235) und zwei dazu exzentrische Durchbrechungen (233, 234) aufweist, von denen die zentrale Durchbrechung (235) den selektiven Sensoi (206) und die beiden anderen Durchbrechungen (233, 234) den Stromschlüssel (207) enthalten oder umgekehrt, daß die zentrale Durchbrechung (235) in dem weiteren scheibenförmigen Bauelement (231) mit der zentralen Durchbrechung (232) in dem erstgenannten scheibenförmigen Bauelement (222) fluchtet, und daß die beiden exzentrischen Durchbrechungen (233, 234) in dem weiteren scheibenförmigen Bauelement (231) im Bereich des Ringkanals (223) in dem erstgenannten scheibenfCrmigen Bauelement (222) liegen.

16. Elektroden-Anordnung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Bauelement (202) nvt Außengewinde (230) versehen ist, und daß die beiden scheibenförmigen Bauelemente (222, 231) durch eine auf dieses Außengewinde (230) aufgeschraubte Überwurfmutter (201) an dem Boden des topfförmigen Bauelementes (202) gehalten sind,