DE3902422A1

DE3902422A1 - Messwertgeber nach art einer bezugselektrode oder einstabmesskette mit elektrolyt und diaphragma und ggf. elektrolytbruecke

Info

Publication number: DE3902422A1
Application number: DE19893902422
Authority: DE
Inventors: Ruediger Elsper
Original assignee: Individual
Current assignee: Elsper Ruediger Dr 3250 Hameln De
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber nach Art einer Bezugselektrode oder Einstabmeßkette mit Elektrolyt und Diaphragma und ggf. Elektrolytbrücke.

Bei den bisherigen Meßwertgebern dieser Art ist das em pfindliche Diaphragma an der Grenzfläche zwischen Elektro lyt und Meßmedium angeordnet. Bedingt durch seine mikro poröse Struktur ist das Diaphragma permanent der Gefahr von Verschmutzungen ausgesetzt, und zwar vor allem bei fehlender Druckkompensation. Tatsächlich stellt ein ver stopftes und demzufolge elektrisch isolierendes Diaphragma eine der häufigsten Ursachen für einen Störfall dar.

Es besteht die Aufgabe, den Meßwertgeber der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Diaphragma gegen Verschmutzung geschützt ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Elektrolytraum durch eine Trennwand in eine Hauptkammer und eine Vor kammer untereilt ist, wobei das Diaphragma in der Trennwand angeordnet ist, und daß die Vorkammer über eine Öffnung mit dem Meßmedium verbunden ist.

Die Vorkammer läßt sich vor Benutzung des Meßwertgebers mit dem Elektrolyt, beispielsweise mittels einer Spritze, füllen. Die kleine Öffnung muß nicht unbedingt in Höhe des Diaphragmas angeordnet sein. In die Vorkammer eindringendes Meßmedium wird sich je nach Dichte am Boden oder an der Decke der Vorkammer anreichern, sodaß das Diaphragma zunächst mit dem Meßmedium überhaupt nicht in Berührung kommt. Dieses kann daher nicht verschmutzen. Wenn man den in der Vorkammer befindlichen Elektrolyten nach geeigneten Betriebsintervallen austauscht, besteht überhaupt keine Verschmutzungsgefahr. Abge sehen von Schliffdiaphragmen lassen sich alle handelsüblichen Diaphragmen einsetzen. Da der direkte Kontakt des Meßmediums mit dem Diaphragma praktisch ausgeschlossen ist, werden nicht mehr so hohe Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit des Diaphrag mamaterials gestellt, sodaß z.B. anstelle von ZrO₂ auch das kosten günstigere MgO oder Al₂O₃ einsetzbar ist.

In der Zeichnung ist der neue Meßwertgeber in drei Ausführungs beispielen jeweils im Schnitt rein schematisch dargestellt, wobei alle nicht unmittelbar mit der Erfindung zusammenhängen den Merkmale weggelassen wurden. Der Meßwertgeber ist nach stehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bezugselektrode,

Fig. 2 eine Einstabmeßkette und

Fig. 3 eine Einstabmeßkette mit angebauter Elektrolytbrücke.

In Fig. 1 besteht die Bezugselektrode aus einem länglichen Ge fäß 1, dessen Innenraum durch eine Trennwand 2 in eine Haupt kammer 3 und eine Vorkammer 4 unterteilt ist. Beide sind mit einem chloridhaltigen Elektrolyten gefüllt. In der Trennwand 2 ist ein Diaphragma 5 handelsüblicher Bauart angeordnet. Außer dem weist die Vorkammer 4 zum umgebenden Meßmedium hin eine kleine Öffnung 6 auf. Die Ableitelektrode ist mit 7 bezeichnet und besteht aus einem mit AgCl überzogenen Silberdraht. Sie ist zusammen mit einer Bezugselektrode an einen nicht dargestellten Meßumformer angeschlossen.

In Fig. 2 besteht die Einstabmeßkette zur pH-Messung ebenfalls aus einem länglichen Gefäß 21. Dessen Innenraum weist eine zen trale Kammer 22, eine konzentrische Hauptkammer 23 und eine von dieser durch eine Trennwand 24 abgeteilte Vorkammer 25, welche ebenfalls konzentrisch angeordnet ist auf. In der Trennwand 24 ist ein Diaphragma 26 aus MgO angeordnet. Diesem gegenüber weist das Gefäß 21 zum Meßmedium hin eine kleine Öffnung 27 auf. So wohl die Hauptkammer 23 als auch die Vorkammer 25 sind mit einem chloridhaltigen Elektrolyten gefüllt. In der Kammer 22 ist eine aus einem mit AgCl überzogenen Silberdraht bestehende Ableitelektrode 28 angeordnet, in der Hauptkammer 23 eine in gleicher Weise aufgebaute Bezugselektrode 29. Beide sind an einem hochohmigen Meßumformer angeschlossen. Das Ende 30 der Wandung der Kammer 22, welches Kontakt zum Meßmedium besitzt, besteht aus pH-empfindlichem Glas.

In der Ausführung als Redox-Einstabmeßkette enthält die Kammer 22 lediglich den Ableitdraht z.B. eines Pt-Stiftes, der durch den Boden der Wandung in das Meßmedium hineinragt.

In Fig. 3 besteht die pH-Einstabmeßkette mit eingebautem Brücken elektrolyten ebenfalls aus einem länglichen Gefäß 31, dessen Innenraum aus einer zentralen Kammer 32, einer konzentrischen Hauptkammer 33 und einer von dieser durch eine Trennwand 34 abge teilten Vorkammer 35, welche ebenfalls konzentrisch angeordnet ist, gebildet ist. In der Trennwand ist ein Diaphragma 36 aus Al₂O₃ angeordnet. Diesem gegenüber weist das Gefäß 31 zum Meß medium hin eine kleine Öffnung 37 auf. In der Hauptkammer 33 und der Vorkammer 35 befindet sich als Brückenelektrolyt KNO₃. Um die Kammer 32 ist in deren oberen Bereich innerhalb der Haupt kammer 33 durch eine weitere konzentrische Trennwand 38 eine konzentrische Kammer 39 abgeteilt, in welcher sich ein chlorid haltiger Elektrolyt befindet. Diese Trennwand 38 ist ebenfalls mit einem Diaphragma 40 versehen. In der zentralen Kammer 32 ist eine Arbeitselektrode 41 aus mit AgCl überzogenem Silber draht angeordnet. Beide Elektroden 41, 42 sind mit einem nicht dargestellten Meßumformer verbunden.

Claims

Meßwertgeber nach Art einer Bezugselektrode oder Ein stabmeßkette mit Elektrolyt und Diaphragma und ggf. Elektrolytbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß der Elek trolytraum durch eine Trennwand (2, 24, 34) in eine Haupt kammer (3, 23, 33) und eine Vorkammer (4, 25, 35) unterteilt ist, wobei das Diaphragma (5, 26, 36) in der Trennwand (2, 24, 34) angeordnet ist, und daß die Vorkammer (4, 25, 35) über eine Öffnung (6, 27, 37) mit dem Meßmedium verbunden ist.