EP1525467A1 - Measuring device comprising a grip element - Google Patents

Measuring device comprising a grip element

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Publication number
EP1525467A1
EP1525467A1 EP03771057A EP03771057A EP1525467A1 EP 1525467 A1 EP1525467 A1 EP 1525467A1 EP 03771057 A EP03771057 A EP 03771057A EP 03771057 A EP03771057 A EP 03771057A EP 1525467 A1 EP1525467 A1 EP 1525467A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
base part
measuring
measuring device
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03771057A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Derr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Testo SE and Co KGaA
Original Assignee
Testo SE and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Testo SE and Co KGaA filed Critical Testo SE and Co KGaA
Publication of EP1525467A1 publication Critical patent/EP1525467A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/12—Meat; Fish
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/283—Means for supporting or introducing electrochemical probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/36—Glass electrodes

Definitions

  • Measuring device with a handle
  • the invention is applicable in the field of measurement technology, namely for the measurement of charge carrier concentrations and possibly temperatures in liquids or solids, in particular meat in the meat industry.
  • the invention finds application in the measurement of a pH.
  • the invention relates to a measuring device with a handle part, a pH measuring probe detachably rigidly connected to it, elongated along a first axis, with a first housing and with a reference electrode detachably rigidly connected to the handle part with a second housing, the first housing is filled with a first electrolyte and the second housing with a second electrolyte.
  • the pH is the negative decimal logarithm of the H + ion concentration (proton concentration) in a liquid. This hydrogen ion concentration can be changed within wide limits by adding bases or acids to water. The measured value of the pH provides information about the strength of the acid or base.
  • the pH value is recorded in the meat industry as a quality measure.
  • the pH value is measured, for example, shortly before and some time after slaughter, and the quality of the meat and the possible area of application, e.g. B. sausage production or the like can be determined.
  • the ripening process can also be monitored for dry sausages and ham, for example.
  • the pH can also be measured potentiometrically.
  • Various standard electrodes are known, the electrode voltage of which can be converted into a measured pH value in relation to a reference electrode under the influence of a measuring substance.
  • a known electrode used in laboratory technology is, for example, the hydrogen electrode.
  • the so-called glass electrode has largely proven itself due to its robustness.
  • Such a glass electrode basically has a glass container, the glass outer wall of which is designed as a membrane and which contains a first electrolyte in its interior.
  • this first electrolyte there is the so-called measuring or discharge electrode, the potential of which is measured in relation to a reference electrode.
  • the reference electrode is embedded outside the glass container in a second electrolyte, which is connected to the glass membrane on the one hand and to the substance to be measured via a diaphragm on the other hand.
  • the diaphragm must be selected so that on the one hand the measuring substance in this area can come into contact with the second electrolyte, and on the other hand that the second electrolyte does not completely escape through the diaphragm. If the second electrolyte is slightly liquid, care must be taken to ensure that it does not flow out through the diaphragm.
  • the diaphragm can then be designed as a porous membrane. In the case of viscous or gel-like electrolytes, this problem is reduced and such electrodes can also be used in different measuring positions without the second electrolyte escaping.
  • the diaphragm can then have larger openings or be designed as an opening.
  • a measuring probe for measuring pH values which has a measuring electrode, a Reference electrode and a second electrolyte in the form of a gel.
  • the second electrolyte is arranged in a container which has a diaphragm in the form of an opening at which the gel-shaped electrolyte can come into contact with a measuring substance on the outside.
  • the measuring electrode is an ion-sensitive field effect transistor.
  • the measuring probe can be used, for example, to measure the pH of rice grains in order to determine their age.
  • a pH measuring probe is also known from German published patent application 19857953, in which the potential of the measuring electrode is processed by means of an ion-sensitive field effect transistor. There an electrolyte is connected to a measuring liquid by means of a diaphragm.
  • a pH measuring device with a pistol grip for determining the quality of slaughter meat is known from the website, which has a penetration probe in the form of a pH measuring probe. This is mechanically protected by a tubular steel telescope.
  • a pH meter for the meat industry is known with a pistol grip which carries a pH measuring probe and a reference electrode.
  • the pH measuring probe is supported by a metal frame.
  • a temperature measurement is also provided.
  • the pH measuring probe and the reference electrode have different lengths, making it difficult to insert both into a body to be measured at the same time, especially if the body does not have a certain minimum thickness.
  • the known pH measuring devices have in common that they on the one hand between different measurements, especially if they are used in the food industry, have to be laboriously cleaned and that some of them are mechanically unstable, which makes it difficult to use them as a penetration probe for solids.
  • the object of the invention is to create a measuring device of the type mentioned at the outset which, with high measuring accuracy, offers a stable construction which also allows piercing into a specimen and ensures easy cleaning.
  • the object is achieved according to the invention in that the pH measuring probe and the reference electrode are rigidly connected to one another by means of a base part which, together with the pH measuring probe and the reference electrode, can be detachably rigidly connected to the handle part as a fixed assembly.
  • the construction according to the invention on the one hand rigidly connects the pH measuring probe and the reference electrode to the handle part by means of the base part, so that the measuring device can be gripped on the grip part and inserted into a piece of meat, for example, in the manner of a puncture probe, on the other hand the pH measuring probe and the reference electrode is easily detachable from the handle part and is easy to clean or replace.
  • the common attachment to a base part also ensures a parallel alignment of the pH measuring probe and the reference electrode, which is important for use as a penetration probe.
  • the pH measuring probe and the reference electrode can be cleaned and refurbished or replaced together with the base part as a wearing part.
  • the pH measuring probe and the reference electrode, together with the base part form an assembly which is also referred to below as the measuring module.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the base part forms the bottom of the second housing and seals it tightly.
  • the base part can have a seal into which the second housing can be inserted with a tight seal, so that the second electrolyte, which can be liquid or gel-like, cannot escape.
  • the base part can either be firmly connected to the second housing by means of an adhesive bond or a weld or by means of an elastomer seal. The latter possibility has the advantage that the second housing can be detached from the base part for cleaning or refilling purposes.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the base part carries the electrical connection of the reference electrode. If the base part tightly seals the second housing, the electrical connection of the reference electrode, which must be carried out from the inside of the second housing to the outside, can advantageously be carried out tightly through the base part.
  • the second housing can be made of glass, for example, or can only be added after the reference electrode has been assembled with the base part. In both cases, it would be complex and expensive to carry out the connection through the wall of the second housing.
  • the base part can, for example, also consist of a plastic, into which the passage of the electrical connection can be injected or cast. The connection of the reference electrode is then easily accessible on the outside of the base part.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the base part forms the bottom of the first housing and seals it tightly.
  • the base part can also have an elastomer seal into which the first housing, alone or closed in addition to the second housing can be pressed in with a tight seal.
  • the first housing which can be made of glass, for example, can also be glued or welded to the base part.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the base part carries the electrical connection of the pH measuring probe.
  • the electrical connection of the pH measuring probe would be complex and expensive, the implementation of this connection in the region of the base part, if it consists of a plastic, for example, is simple and inexpensive. The electrical connection of the pH measuring probe is then easily accessible on the outside of the base part.
  • the invention can also be advantageously configured in that the first housing is detachably rigidly detachably connected to the base part.
  • the first housing which surrounds the pH measuring probe, is sealed off on its own and on the one hand can be rigidly connected to the base part for measuring operation, and on the other hand can also be detached from it without losing its tightness. This makes handling the pH measuring probe for cleaning or replacement particularly easy.
  • the manufacture of the measuring probe can also be simplified in this way, in particular if the base part tightly seals the second housing as a base, so that during the manufacturing process the second housing is first completed by means of the base part, filled with the second electrolyte and sealed and then the first Housing with the pH probe can be added.
  • a silver wire 7, which is gold-plated in a rear region 7 ', is provided.
  • the gold-plated area 7 'of the silver wire 7 is angled.
  • the partially gold-plated silver wire 7 is placed with the gold-plated side outwards in a tool (not shown) and extrusion-coated with a plastic material, so that the receiving device 23 is formed.
  • the receiving device 23 is then inserted into a further tool for producing seals 41, 42, 43.
  • the receiving device 23 has grooves 40 on its outer surface. An elastomer is injected into these grooves 40 to form sealing noses 41.
  • the receiving device 23 also has a central recess 26 from which the silver wire 7 protrudes. In the area of the recess 26 and at the upper end of the recess 26, an elastomer is also injected to form a rubber buffer 42 and an inner seal 43.
  • the receiving device 23 also has at its end opposite the recess 26 a groove 44 running on the outer surface of the receiving device 23.
  • a continuous transverse bore 45 is also provided in this area of the receiving device 23.
  • the area 7 ′′ of the silver wire 7 protruding from the recess 26 is chlorinated.
  • a glass tube 8 is provided to form the first housing for the pH measuring probe 2.
  • a first electrolyte 16 in the form of an electrolyte liquid is filled into the glass tube 8.
  • the glass tube 8 and the receiving device 23 are fixed against one another via the inner seal 43 and the rubber buffer 42 and the entire arrangement is sealed off from the outside.
  • the silver wire 7 is pushed into the inner chamber 16 of the glass tube 8 with the electrolyte liquid contained therein.
  • the silver wire 15 of the second electrode 15 and a stainless steel tube 50 for the temperature probe 50a are placed in another tool and suitably extrusion-coated with a plastic.
  • the base part 12 is formed. After the extrusion coating, the silver wire 15 and the stainless steel tube 50 protrude from the base part 12.
  • the silver wire 15 is then chlorinated with its end 15 ′ protruding from the base part 12.
  • the stainless steel tube 50 is additionally advantageously covered on its outer surface with a plastic 51.
  • a common thermal paste is filled into a tip of the stainless steel tube 50 to form the temperature probe 50a.
  • a two-core NTC wire 52 (negative temperature coefficient) is then inserted into the interior of the stainless steel tube 50.
  • the two ends of the NTC wire 52 protrude from the tube 50 on the side of the base part 12.
  • a contact plate 53 is produced by extrusion coating.
  • the base part 12 advantageously has a recess 54 into which the contact plate 53 is firmly inserted or snapped into place.
  • Contact plate 53 has two contact pins 55 passing through the contact plate 53, which are soldered in an area facing the stainless steel tube 50 to the NTC wire ends 52 protruding therefrom.
  • the silver wire 15 of the second electrode 15 is at its end protruding from the base part 12 in a specially in the receiving device 56 provided for the base part 12, for example an eyelet.
  • the silver wire 15 is thus firmly fixed there.
  • the silver wire 15 forms a contact area 19 there.
  • the protruding end of the silver wire 15 is cut off again.
  • the second housing 3 of the measuring module 1 is produced in a suitably designed tool by extrusion coating.
  • the base part 12 serving as the base of the second housing 3 is then pushed into the interior of the second housing 3 with the temperature probe 50a and the reference electrode 15.
  • the outwardly open end of the second housing 3 is then welded to the corresponding areas of the base part 12, for example by means of ultrasound, and thus closed.
  • here is a double one
  • Welded seam 57, 58 is provided, which is intended to prevent later flow out of the second electrolyte 14 in the form of a polymer protyl liquid.
  • a corresponding welding process for producing the two weld seams 57, 58 is illustrated using three steps.
  • connection options such as a snap-in connection, a thread or the like - would of course also be conceivable, although ultrasonic welding paired with a double weld seam 57, 58 (see (8a) - (8c)) is a particularly preferred method.
  • the base part 12 has an opening 17, through which the pH measuring probe 2 can be inserted and into which the receiving device 23 can be inserted in a form-fitting manner.
  • the pH measuring probe 2 is pushed through this opening 17 until it protrudes from the opening 5 at the other end of the second housing 3.
  • the rubber noses 41 arranged in the outer grooves 40 of the receiving device 23 ensure sealing and fi fix the pH measuring probe 2 or the receiving device 23 in the recess 17 of the base part 12 provided for this purpose.
  • Receiving device 23 and the base part 12 formed groove 60.
  • an O-ring 61 is first inserted for sealing.
  • a fixing screw 62 is screwed into a thread provided in the base plate 12 or on the pick-up device 23.
  • another locking means for example a locking means, instead of an adjusting screw 62.
  • Figure 2 filled the polymer protolyte solution, for example in the form of a gel in the outer chamber 14.
  • FIG. 3 shows a second example of a measuring module 1.
  • the measuring module 1 in FIG. 3 is characterized by a simpler, more compact design.
  • the sealing device is designed to be less complex. Only a snap-in device is provided here.
  • the housing 3 according to FIG. 3 also has no protective webs 20 for protecting the measuring tip 4.
  • the measuring tip 4 is tapered towards the front end 6 and is therefore suitable for piercing into a solid material to be measured, for example meat.
  • the measuring module 1 is advantageously composed of stability,
  • FIG. 4 shows, using partial images (1) - (4), a second method for producing a measuring module 1 corresponding to FIG. 3.
  • the method for producing the measuring module 1 essentially corresponds to the method described using FIG. 2. For this reason, only a few process steps were selected as examples in FIG. 4:
  • the method steps (1) - (4) according to FIG. 4 differ from steps (1) - (5) according to FIG. 2 essentially in that the receiving device 23 in FIG. 4 is designed to be much simpler. In particular, the sealing lugs 41, the rubber buffer 42 and the inner seal 43 are missing here. Only a simple O-ring 46 is provided in the groove 40 here. For this, the Au device 23 is designed to be elastic. When the glass tube 8 is inserted into the recess 26, there are therefore frictional forces by means of which the glass tube 8 and the recess 26 are fixed against one another. Alternatively, the glass tube 8 and the receiving device 8 can be glued together.
  • step (6) and (7) the production of the temperature probe 50a (steps (6) and (7)) is dispensed with here.
  • the method makes it possible to produce a measuring module 1 in a much simpler manner, in which, despite further automation of the manufacturing process, the previous problem of the risk of breakage of the first housing 8 could be minimized during manufacture.
  • FIG. 5 shows a measuring module 1 a, which has an internal pH measuring probe 2 a and a reference electrode 15 a lying outside the pH measuring probe 2 a.
  • the reference electrode 15a is embedded in a second electrolyte 14a in the form of a polymer electrolyte, which is in the form of a gel.
  • the pH measuring probe 2a has a diaphragm which is formed on the glass wall of the first housing 8a in the form of a glass tube.
  • a first electrolyte 6a is arranged in the glass tube, for example in the form of a liquid.
  • the measuring electrode 7a is arranged in this first electrolyte and serves to derive the measured value in the form of a voltage at its base-side end 18a.
  • Such measuring probes are already commercially available and are used with a gel-like polymer electrolyte as the second electrolyte 14a, in particular in food technology for pH measurement in the case of solids, since on the one hand they are robust and on the other hand they can be used in a variety of ways without affecting the location of the probe must be observed during the measurement, since there is no risk of the polymer electrolyte present as a gel escaping.
  • the polymer electrolyte can come into contact with a measuring substance outside the measuring probe through a diaphragm opening 5a, which is formed between the glass tube 8a and the wall of the second housing 3a. Such a contact changes the potentiometric ratios when the measuring substance contains ions, so that the pH value of the measuring substance can be calculated or determined by means of reference values using a potentiometric voltage measured between the pH measuring probe 2a and the reference electrode 15a ,
  • a gel-like second electrolyte has advantages on the one hand, since a relatively large diaphragm opening 5a can be used, which is hardly blocked by microscopic contamination, as is the case with fine-pored diaphragms can happen, especially if substances containing protein are measured. An outflow of the second electrolyte is not to be feared.
  • impurities can still get into the gel-like polymer electrolyte through the diaphragm opening 5a, as can germs that can multiply there, and air pockets can also arise that can falsify subsequent measurements.
  • the problem of cleaning is solved in that a pump device for the gel is provided, which is arranged on the base of the measuring module in the region of the base part 12a and which is shown in more detail in FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 shows a piston 70 which, as indicated by the arrow 71, moves upwards by means of a drive wedge 70a under the action of the cone 73 of a drive screw 72 Inside the second housing 3a is slidable. In the interior of the housing 3a, the piston 70 displaces some of the second electrolyte, so that a certain amount of the second electrolyte, which is present as a polymer electrolyte, is pushed out of the measuring module through the opening 5a of the diaphragm and can be removed there.
  • the pump device described would in itself only permit a single movement of the piston 70, although it is conceivable that this thrust movement can be divided into several steps, with the piston 70 being moved a little further after each measurement in order to clean the measuring module.
  • a filling channel 79 in the piston 70 which can serve to feed some of the second electrolyte, the polymer electrolyte, into the housing 3a from a container 77, which is only shown schematically in FIG. 8, through a feed channel 76 to refill.
  • the filling channel 79 can also be provided in the area designated 78 between the piston 70 and the housing wall
  • FIG. 9a shows a side view of the pH measuring device, which has a handle part 100 and an assembly 101, which is also referred to as a measuring module. Handle part 100 and assembly 101 are inserted into one another and fixed to one another by means of a cap 102.
  • FIG. 9b shows a view from below, that is to say, seen from the measuring tip 103 to the underside of the handle part 100.
  • FIG. 9c shows a side view of the handle part 100 and the assembly 101.
  • FIG. 9d shows a view of the pH measuring device from the top of the handle part 100, a digital display 104 for the measured pH value and a measured temperature value as well as an on / off switch 105 and an operating switch 106 for menu control of the measuring device you can see.
  • the switches and the display are connected to the evaluation electronics 130 provided in the handle part 100.
  • the handle part 100 is shown partially open, so that in the area of the receptacle 128 a plug-in base 107 can be seen, which comes into engagement with a contact part 108 fastened to the assembly 101 in the form of a plug during assembly.
  • the electrical contacts between the measuring probes and the evaluation electronics 130 of the handle part 100 are thus produced.
  • the cap 102 is shown separately here.
  • a temperature sensor is shown as the assembly 101 in the figure alone, while the variant with a pH measuring module is alternatively shown below.
  • the grip part according to the invention can also optionally exclude the connection. lent to a temperature probe with a separate base part.
  • Preprocessing electronics can be connected upstream of the contact part 108 on the base part 114, which preprocesses the measurement values from a temperature probe or also from pH measurement probes, in order then to be able to pass on measurement values to the evaluation electronics 130 of the handle part 100, which result from individual characteristics of the temperature or pH measuring probes are independent, i.e. temperature compensation or other measured value correction can take place in the preprocessing.
  • FIG. 11 shows a pH measuring device with a temperature probe in the assembled state of the assembly and handle part, the illustration being partially open, so that the interaction of the plug base 107 and the contact part 108 can be seen.
  • FIG. 12 shows a cross-sectional representation of a reference electrode 109, a pH measuring probe 110 and a temperature probe 111, the pH measuring probe 110 being surrounded by a first housing 112, while the reference electrode 109 together with the pH measuring probe and its first Housing 112 is surrounded by a second housing 113.
  • the base part 114 closes the second housing 113 so tightly at its end that the second electrolyte 116 located therein cannot escape there.
  • the first electrolyte 115 is tightly enclosed in the glass first housing 112 of the pH measuring probe 110.
  • FIG. 13a again shows an overview of the pH measuring device, in which housing walls are partially omitted.
  • FIG. 13b shows the detail denoted by x in FIG. 13a, namely an actuation button in the handle part 100, the actuation button consisting of an actuation pin 117 and a metal spring part 118, as well as a cover 119, which consists of an elastomer which is tightly fitted into the wall of the handle part 100.
  • the actuating pin 117 can be pressed down over the cover until the metal spring part 118 is loaded via a pressure point and breaks under contact. If the pressure on the button is reduced, the metal spring part 118 relaxes and presses the actuating pin 117 again to the outside of the housing of the handle part 100.
  • the construction shown ensures a good seal of the handle part 100, so that no contaminating liquids occur even during continuous measurement Evaluation electronics of the handle part 100 can reach.
  • FIG. 13c shows a detail which is designated Y in FIG. 13a, namely a battery compartment of the handle part.
  • the battery compartment 120 consists of a hollow cylindrical part 121, in which cylindrical batteries 122 are stored, and a flange part 122.
  • the hollow cylindrical part 121 is inserted into an opening at one end of the handle part 100 and sealed by means of an elastomeric seal 123.
  • a latch 124 is provided to hold the hollow cylindrical part 121 in the grip part.
  • FIG. 13d detail a can be seen in a section a-a, which is indicated in FIG. 13a. It shows how the handle part is formed from two half-shells 125 and 126, which are tightly connected to one another by welding, in particular ultrasonic welding. For the purpose of ultrasonic welding, at least one half-shell 126 carries a cutting edge 127.
  • the evaluation electronics 130 in the handle part 100 can have a measured value memory for temperature measured values, pH measured values and the date of the day as well as the serial number of the measurements.
  • the described features form a pH meter that is robust, easy to clean in daily use and can be used in a variety of ways due to the simple interchangeability of the measuring module.

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Abstract

The invention relates to a measuring device that comprises a grip element (100), an elongated pH measuring probe (2, 2a, 110), having a first housing (8, 8a, 112), that is detachably and rigidly linked therewith and that is configured along a first axis (80), and a reference electrode (15, 15a, 109), having a second housing (3, 3a, 113), that is detachably and rigidly linked with the grip element (100). The first housing (8, 8a, 112) is filled with a first electrolyte (16, 16a) and the second housing (3, 3a, 113) is filled with a second electrolyte (14, 14a). The inventive device is characterized in that the pH measuring probe (2, 2a, 110) and the reference electrode are rigidly interlinked via a base element (12, 114) which can be detachably and rigidly linked with the grip element (100) together with the pH probe (2, 2a, 110) and the reference electrode (15, 15a, 109) as a compact subassembly.

Description

Beschreibungdescription
Messgerät mit einem GriffteilMeasuring device with a handle
Die Erfindung ist auf dem Gebiet der Messtechnik anwendbar und zwar bei der Messung von Ladungsträgerkonzentrationen und gegebenenfalls Temperaturen in Flüssigkeiten oder Festkörpern, insbesondere Fleisch in der Fleischwirtschaft. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung bei der Messung eines pH-Wertes.The invention is applicable in the field of measurement technology, namely for the measurement of charge carrier concentrations and possibly temperatures in liquids or solids, in particular meat in the meat industry. In particular, the invention finds application in the measurement of a pH.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Messgerät mit einem Griffteil, einer mit diesem lösbar starr verbundenen, entlang einer ersten Achse langgestreckt ausgebildeten pH-Messsonde mit einem ersten Gehäuse und mit einer mit dem Griffteil lösbar starr verbundenen Referenzelektrode mit einem zweiten Gehäuse, wobei das erste Gehäuse mit einem ersten Elektrolyten und das zweite Gehäuse mit einem zweiten Elektrolyten gefüllt ist .The invention relates to a measuring device with a handle part, a pH measuring probe detachably rigidly connected to it, elongated along a first axis, with a first housing and with a reference electrode detachably rigidly connected to the handle part with a second housing, the first housing is filled with a first electrolyte and the second housing with a second electrolyte.
Als pH-Wert wird der negative dekadische Logarithmus der H+ - Ionenkonzentration (Protonenkonzentration) in einer Flüssigkeit bezeichnet. Diese Wasserstoff-Ionenkonzentration lässt sich durch Zugabe von Basen oder Säuren zu Wasser in weiten Grenzen verändern. Der Messwert des pH gibt Aufschluss über die Stärke der Säure beziehungsweise Base.The pH is the negative decimal logarithm of the H + ion concentration (proton concentration) in a liquid. This hydrogen ion concentration can be changed within wide limits by adding bases or acids to water. The measured value of the pH provides information about the strength of the acid or base.
Der pH-Wert wird in der Fleischwirtschaft als Qualitätsmessgröße erfasst. Der pH-Wert wird beispielsweise kurz vor und einige Zeit nach der Schlachtung gemessen, und über die Messwerte und besonders die zeitliche Änderung des pH-Messwertes kann die Beschaffenheit des Fleisches und der mögliche Einsatzbereich, z. B. Wurstherstellung oder ähnliches, bestimmt werden. Auch der Reifeprozess kann beispielsweise bei Trockenwürsten und Schinken überwacht werden. Der pH-Wert kann außer durch bekannte chemisch sensitive Farbindikatoren auch potentiometrisch gemessen werden. Es sind verschiedene Standardelektroden bekannt, deren Elektrodenspannung gegenüber einer Bezugselektrode unter dem Ein- fluss einer Messsubstanz in einen gemessenen pH-Wert umgerechnet werden kann.The pH value is recorded in the meat industry as a quality measure. The pH value is measured, for example, shortly before and some time after slaughter, and the quality of the meat and the possible area of application, e.g. B. sausage production or the like can be determined. The ripening process can also be monitored for dry sausages and ham, for example. In addition to known chemically sensitive color indicators, the pH can also be measured potentiometrically. Various standard electrodes are known, the electrode voltage of which can be converted into a measured pH value in relation to a reference electrode under the influence of a measuring substance.
Eine bekannte labortechnisch angewandte Elektrode ist beispielsweise die Wasserstoffelektrode. In der Praxis und im Feldeinsatz hat sich dagegen die sogenannte Glaselektrode weithin bewährt wegen ihrer Robustheit. Eine derartige Glaselektrode (Messsonde) weist prinzipiell einen Glasbehälter auf, dessen Glasaußenwand als Membrane ausgebildet ist und der in seinen Inneren einen ersten Elektrolyten enthält. In diesem ersten Elektrolyten befindet sich die sogenannte Messoder Ableitelektrode, deren Potential gegenüber einer Referenzelektrode gemessen wird. Die Bezugselektrode liegt außerhalb des Glasbehälters in einen zweiten Elektrolyten eingebettet, der mit der Glasmembran einerseits und mit der zu vermessenden Substanz über ein Diaphragma andererseits in Verbindung steht .A known electrode used in laboratory technology is, for example, the hydrogen electrode. In practice and in field use, however, the so-called glass electrode has largely proven itself due to its robustness. Such a glass electrode (measuring probe) basically has a glass container, the glass outer wall of which is designed as a membrane and which contains a first electrolyte in its interior. In this first electrolyte there is the so-called measuring or discharge electrode, the potential of which is measured in relation to a reference electrode. The reference electrode is embedded outside the glass container in a second electrolyte, which is connected to the glass membrane on the one hand and to the substance to be measured via a diaphragm on the other hand.
Das Diaphragma muss so gewählt werden, dass einerseits die Messsubstanz in diesem Bereich mit dem zweiten Elektrolyten in Verbindung treten kann, dass andererseits der zweite E- lektrolyt durch das Diaphragma nicht zur Gänze austritt. Ist der zweite Elektrolyt leicht flüssig, so muss darauf geachtet werden, dass er durch das Diaphragma nicht ausfließt. Das Diaphragma kann dann als poröse Membran ausgebildet sein. Bei schwerflüssigen beziehungsweise gelartigen Elektrolyten ist dieses Problem verringert und solche Elektroden können auch in verschiedenen Messpositionen eingesetzt werden, ohne dass der zweite Elektrolyt austritt. Das Diaphragma kann dann größere Öffnungen aufweisen oder als Öffnung ausgebildet sein.The diaphragm must be selected so that on the one hand the measuring substance in this area can come into contact with the second electrolyte, and on the other hand that the second electrolyte does not completely escape through the diaphragm. If the second electrolyte is slightly liquid, care must be taken to ensure that it does not flow out through the diaphragm. The diaphragm can then be designed as a porous membrane. In the case of viscous or gel-like electrolytes, this problem is reduced and such electrodes can also be used in different measuring positions without the second electrolyte escaping. The diaphragm can then have larger openings or be designed as an opening.
Aus der US-Patentschrift 2002027074 ist eine Messsonde zur Messung von pH-Werten bekannt, die eine Messelektrode, eine Bezugselektrode und einen zweiten Elektrolyten in Form eines Gels aufweist. Der zweite Elektrolyt ist in einem Behälter angeordnet, der ein Diaphragma in Form einer Öffnung aufweist, an der der gelförmige Elektrolyt nach außen mit einer Messsubstanz in Kontakt treten kann. Die Messelektrode ist ein ionensensitiver Feldeffekttransistor. Die Messsonde kann beispielsweise zur Messung des pH-Wertes von Reiskörnern genutzt werden, um deren Alter zu bestimmen.From US Pat. No. 2002027074, a measuring probe for measuring pH values is known, which has a measuring electrode, a Reference electrode and a second electrolyte in the form of a gel. The second electrolyte is arranged in a container which has a diaphragm in the form of an opening at which the gel-shaped electrolyte can come into contact with a measuring substance on the outside. The measuring electrode is an ion-sensitive field effect transistor. The measuring probe can be used, for example, to measure the pH of rice grains in order to determine their age.
Aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 0922955 ist eine Messsonde bekannt mit einer ionenselektiven Glaselektrode, die ebenfalls mit einem Feldeffekttransistor gekoppelt ist.From European patent application No. 0922955 a measuring probe with an ion-selective glass electrode is known, which is also coupled to a field effect transistor.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19857953 ist ebenfalls eine pH-Meßsonde bekannt, bei der das Potential der Mess- elektrode mittels eines ionensensitiven Feldeffekttransistors verarbeitet wird. Dort steht ein Elektrolyt mittels eines Diaphragmas mit einer Messflüssigkeit in Verbindung.A pH measuring probe is also known from German published patent application 19857953, in which the potential of the measuring electrode is processed by means of an ion-sensitive field effect transistor. There an electrolyte is connected to a measuring liquid by means of a diaphragm.
Von der Internetseite ist ein pH- Messgerät mit einem Pistolengriff für die Qualitäts-bestimmung von Schlachtfleisch bekannt, das eine Einstechsonde in Form einer pH-Messsonde aufweist. Diese ist durch ein rohrförmiges Stahlteleskop mechanisch geschützt.A pH measuring device with a pistol grip for determining the quality of slaughter meat is known from the website, which has a penetration probe in the form of a pH measuring probe. This is mechanically protected by a tubular steel telescope.
Von der Internetseite www.neukum. de ist ein pH- Meter für die Fleischwirtschaft bekannt mit einem Pistolengriff, der eine pH-Messsonde sowie eine Referenzelektrode trägt. Die pH- Messsonde ist durch ein Metallgerüst gestützt. Auch eine Te - peraturmessung ist vorgesehen. Die pH-Messsonde und die Referenzelektrode weisen unterschiedliche Längen auf, so dass es schwierig wird, beide gleichzeitig in einen zu vermessenden Körper einzubringen, besonders dann, wenn dieser nicht eine bestimmte Mindestdicke aufweist.From the website www.neukum. de A pH meter for the meat industry is known with a pistol grip which carries a pH measuring probe and a reference electrode. The pH measuring probe is supported by a metal frame. A temperature measurement is also provided. The pH measuring probe and the reference electrode have different lengths, making it difficult to insert both into a body to be measured at the same time, especially if the body does not have a certain minimum thickness.
Den bekannten pH-Messgeräten ist gemeinsam, dass sie einerseits zwischen verschiedenen Messungen, insbesondere, wenn sie in der Lebensmittelbranche verwendet werden, aufwendig gereinigt werden müssen und dass sie teilweise mechanisch labil sind, was eine Verwendung als Einstechsonde bei Festkörpern erschwert .The known pH measuring devices have in common that they on the one hand between different measurements, especially if they are used in the food industry, have to be laboriously cleaned and that some of them are mechanically unstable, which makes it difficult to use them as a penetration probe for solids.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei hoher Messgenauigkeit eine stabile Konstruktion bietet, die auch das Einstechen in einen Probenkörper erlaubt sowie eine leichte Reini- gung gewährleistet.The object of the invention is to create a measuring device of the type mentioned at the outset which, with high measuring accuracy, offers a stable construction which also allows piercing into a specimen and ensures easy cleaning.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die pH- Messsonde und die Referenzelektrode miteinander starr mittels eines Basisteils verbunden sind, welches gemeinsam mit der pH-Messsonde und der Referenzelektrode als feste Baugruppe mit dem Griffteil lösbar starr verbindbar ist.The object is achieved according to the invention in that the pH measuring probe and the reference electrode are rigidly connected to one another by means of a base part which, together with the pH measuring probe and the reference electrode, can be detachably rigidly connected to the handle part as a fixed assembly.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion sind einerseits die pH-Messsonde und die Referenzelektrode mittels des Basisteils mit dem Griffteil starr verbunden, so dass das Messgerät an dem Griffteil angefasst und nach Art einer Einstechsonde beispielsweise in ein Fleischstück eingeführt werden kann, andererseits sind die pH-Messsonde und die Referenzelektrode einfach gemeinsam von dem Griffteil lösbar und so einfach zu reinigen beziehungsweise auszuwechseln. Durch die gemeinsame Befestigung an einem Basisteil ist auch eine parallele Ausrichtung der pH-Messsonde und der Referenzelektrode gewährleistet, die für die Verwendung als Einstechsonde wichtig ist. Die pH-Messsonde und die Referenzelektrode können ge- einsam mit dem Basisteil als Verschleißteil gereinigt und aufgearbeitet beziehungsweise ausgewechselt werden. Die pH- Messsonde und die Referenzelektrode bilden gemeinsam mit dem Basisteil eine Baugruppe, die im weiteren auch als Messmodul bezeichnet wird. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass das Basisteil den Boden des zweiten Gehäuses bildet und mit diesem dicht abschließt.The construction according to the invention on the one hand rigidly connects the pH measuring probe and the reference electrode to the handle part by means of the base part, so that the measuring device can be gripped on the grip part and inserted into a piece of meat, for example, in the manner of a puncture probe, on the other hand the pH measuring probe and the reference electrode is easily detachable from the handle part and is easy to clean or replace. The common attachment to a base part also ensures a parallel alignment of the pH measuring probe and the reference electrode, which is important for use as a penetration probe. The pH measuring probe and the reference electrode can be cleaned and refurbished or replaced together with the base part as a wearing part. The pH measuring probe and the reference electrode, together with the base part, form an assembly which is also referred to below as the measuring module. An advantageous embodiment of the invention provides that the base part forms the bottom of the second housing and seals it tightly.
In diesem Fall kann das Basisteil eine Dichtung aufweisen, in die das zweite Gehäuse unter dichtem Abschluss einsetzbar ist, so dass der zweite Elektrolyt, der flüssig oder gelartig sein kann, nicht entweichen kann. Das Basisteil kann entweder fest mittels einer Verklebung oder einer Verschweißung mit dem zweiten Gehäuse verbunden sein oder mittels einer Elastomerdichtung. Die letztgenannte Möglichkeit hat den Vorteil, dass das zweite Gehäuse zu Reinigungs- oder Nachfüllzwecken von dem Basisteil lösbar ist.In this case, the base part can have a seal into which the second housing can be inserted with a tight seal, so that the second electrolyte, which can be liquid or gel-like, cannot escape. The base part can either be firmly connected to the second housing by means of an adhesive bond or a weld or by means of an elastomer seal. The latter possibility has the advantage that the second housing can be detached from the base part for cleaning or refilling purposes.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Basisteil den elektrischen Anschluss der Referenzelektrode trägt. Wenn das Basisteil das zweite Gehäuse dicht abschließt, kann der elektrische Anschluss der Referenzelektrode, der vom Inneren des zweiten Gehäuses aus zum Äußeren durchgeführt werden muss, vorteilhaft durch das Basisteil hindurch dicht durchgeführt sein. Das zweite Gehäuse kann beispielsweise aus Glas bestehen, oder erst nach dem Zusammenbau der Referenzelektrode mit dem Basisteil hinzugefügt werden. In beiden Fällen wäre eine Durchführung des Anschlus- ses durch die Wand des zweiten Gehäuses aufwendig und teuer. Das Basisteil kann beispielsweise auch aus einem Kunststoff bestehen, in den die Durchführung des elektrischen Anschlusses eingespritzt beziehungsweise eingegossen werden kann. Der Anschluss der Referenzelektrode ist dann an dem Basisteil au- ßen leicht zugänglich.A further advantageous embodiment of the invention provides that the base part carries the electrical connection of the reference electrode. If the base part tightly seals the second housing, the electrical connection of the reference electrode, which must be carried out from the inside of the second housing to the outside, can advantageously be carried out tightly through the base part. The second housing can be made of glass, for example, or can only be added after the reference electrode has been assembled with the base part. In both cases, it would be complex and expensive to carry out the connection through the wall of the second housing. The base part can, for example, also consist of a plastic, into which the passage of the electrical connection can be injected or cast. The connection of the reference electrode is then easily accessible on the outside of the base part.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Basisteil den Boden des ersten Gehäuses bildet und dieses dicht abschließt.A further advantageous embodiment of the invention provides that the base part forms the bottom of the first housing and seals it tightly.
In diesem Fall kann das Basisteil ebenfalls eine Elastomerdichtung aufweisen, in die das erste Gehäuse allein oder zu- sätzlich zu dem zweiten Gehäuse unter dichtem Abschluss eindrückbar ist. So kann auch die Dichtigkeit des ersten Gehäuses sichergestellt werden, wobei dieses zu Zwecken der Reinigung oder des Nachfüllens von dem Basisteil lösbar ist. Das erste Gehäuse, das beispielsweise aus Glas bestehen kann, kann auch mit dem Basisteil verklebt oder verschweißt sein.In this case, the base part can also have an elastomer seal into which the first housing, alone or closed in addition to the second housing can be pressed in with a tight seal. In this way, the tightness of the first housing can also be ensured, it being detachable from the base part for the purposes of cleaning or refilling. The first housing, which can be made of glass, for example, can also be glued or welded to the base part.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Basisteil den elektrischen Anschluss der pH- Messsonde trägt .A further advantageous embodiment of the invention provides that the base part carries the electrical connection of the pH measuring probe.
Da bei dem zweiten Gehäuse, wenn dies insbesondere aus Glas besteht, eine Durchführung des elektrischen Anschlusses der pH-Messsonde aufwendig und teuer wäre, ist die Durchführung dieses Anschlusses im Bereich des Basisteils, wenn dieses beispielsweise aus einem Kunststoff besteht, einfach und kostengünstig. Der elektrische Anschluss der pH-Messsonde ist dann an dem Basisteil außen leicht zugänglich.Since in the second housing, if this consists in particular of glass, the electrical connection of the pH measuring probe would be complex and expensive, the implementation of this connection in the region of the base part, if it consists of a plastic, for example, is simple and inexpensive. The electrical connection of the pH measuring probe is then easily accessible on the outside of the base part.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass das erste Gehäuse für sich allein dicht abschließend mit dem Basisteil lösbar starr verbunden ist.The invention can also be advantageously configured in that the first housing is detachably rigidly detachably connected to the base part.
In diesem Fall ist das erste Gehäuse, welches die pH- Messsonde umgibt, für sich dicht abgeschlossen und kann einerseits mit dem Basisteil zum Messbetrieb starr verbunden werden, andererseits auch ohne Aufgabe der Dichtigkeit von diesem gelöst werden. Dies macht eine Handhabung der pH- Messsonde zur Reinigung oder zum Austausch besonders einfach.In this case, the first housing, which surrounds the pH measuring probe, is sealed off on its own and on the one hand can be rigidly connected to the base part for measuring operation, and on the other hand can also be detached from it without losing its tightness. This makes handling the pH measuring probe for cleaning or replacement particularly easy.
Auch die Herstellung der Messsonde kann so vereinfacht werden, insbesondere dann, wenn das Basisteil das zweite Gehäuse als Boden dicht abschließt, so dass beim Herstellungsprozess zunächst das zweite Gehäuse mittels des Basisteils vervoll- ständigt, mit dem zweiten Elektrolyten gefüllt und abgedichtet und danach das erste Gehäuse mit der pH-Messsonde hinzugefügt werden kann. 1. Ein Silberdraht 7, der in einem hinteren Bereich 7' vergoldet ist, wird bereitgestellt. Der vergoldete Bereich 7' des Silberdrahtes 7 wird abgewinkelt. Der teilvergoldete Silberdraht 7 wird mit der vergoldeten Seite nach außen in ein (nicht dargestelltes) Werkzeug gelegt und mit einem Kunst- Stoffmaterial umspritzt, so dass die Aufnahmevorrichtung 23 gebildet wird.The manufacture of the measuring probe can also be simplified in this way, in particular if the base part tightly seals the second housing as a base, so that during the manufacturing process the second housing is first completed by means of the base part, filled with the second electrolyte and sealed and then the first Housing with the pH probe can be added. 1. A silver wire 7, which is gold-plated in a rear region 7 ', is provided. The gold-plated area 7 'of the silver wire 7 is angled. The partially gold-plated silver wire 7 is placed with the gold-plated side outwards in a tool (not shown) and extrusion-coated with a plastic material, so that the receiving device 23 is formed.
2. Die Aufnahmevorrichtung 23 wird anschließend in ein weite- res Werkzeug zur Erzeugung von Dichtungen 41, 42, 43 eingelegt. Zu diesem Zweck weist die Aufnahmevorrichtung 23 an ihrer Außenfläche Nuten 40 auf. In diese Nuten 40 wird ein E- lastomer zur Bildung von Dichtnasen 41 eingespritzt. Die Auf- nahmevorrichtung 23 weist ferner eine zentrische Aussparung 26 auf, aus der der Silberdraht 7 herausragt. Im Bereich der Aussparung 26 sowie am oberen Ende der Aussparung 26 wird e- benfalls ein Elastomer zur Bildung eines Gummipuffers 42 sowie einer Innendichtung 43 eingespritzt.2. The receiving device 23 is then inserted into a further tool for producing seals 41, 42, 43. For this purpose, the receiving device 23 has grooves 40 on its outer surface. An elastomer is injected into these grooves 40 to form sealing noses 41. The receiving device 23 also has a central recess 26 from which the silver wire 7 protrudes. In the area of the recess 26 and at the upper end of the recess 26, an elastomer is also injected to form a rubber buffer 42 and an inner seal 43.
3. Die Aufnahmevorrichtung 23 weist ferner an ihrem der Aussparung 26 gegenüberliegenden Ende eine an der Außenfläche der Aufnahmevorrichtung 23 verlaufende Nut 44 auf. In diesem Bereich der Aufnahmevorrichtung 23 ist außerdem eine durchgehende Querbohrung 45 vorgesehen. Zur Fixierung des Silber- drahtes 7 wird dieser mit seinem Bereich 7' durch die Querbohrung 45 geschoben und festgezogen, so dass der Draht 7' fest in der Nut 44 anliegt.3. The receiving device 23 also has at its end opposite the recess 26 a groove 44 running on the outer surface of the receiving device 23. A continuous transverse bore 45 is also provided in this area of the receiving device 23. To fix the silver wire 7, its area 7 'is pushed and tightened through the transverse bore 45, so that the wire 7' lies firmly in the groove 44.
4. Ein überstehendes Ende des Silberdrahtes 7', welches aus der Querbohrung 45 herausragt, wird abgeschnitten. Der aus der Aussparung 26 herausragende Bereich 7'' des Silberdrahtes 7 wird chloriert.4. A protruding end of the silver wire 7 ', which protrudes from the transverse bore 45, is cut off. The area 7 ″ of the silver wire 7 protruding from the recess 26 is chlorinated.
5. Ein Glasröhrchen 8 wird zur Bildung des ersten Gehäuses für die pH-Messsonde 2 bereitgestellt. In das Glasröhrchen 8 wird zunächst eine erster Elektrolyt 16 in Form einer Elektrolytflüssigkeit gefüllt. Anschließend wird das Glasröhrchen 8 mit seinem nach einer Seite offenen Ende in die Aussparung 26 der Aufnahmevorrichtung 23 geschoben. Über die Innendichtung 43 sowie den Gummipuffer 42 werden das Glasröhrchen 8 und die Aufnahmevorrichtung 23 gegeneinander fixiert und die gesamte Anordnung nach außen hin abgedichtet. Der Silberdraht 7 wird dabei in die innere Kammer 16 des Glasrδhrchens 8 mit der darin enthaltenen Elektrolytflüssigkeit geschoben.5. A glass tube 8 is provided to form the first housing for the pH measuring probe 2. First, a first electrolyte 16 in the form of an electrolyte liquid is filled into the glass tube 8. Then the glass tube 8 with its open end to one side pushed into the recess 26 of the receiving device 23. The glass tube 8 and the receiving device 23 are fixed against one another via the inner seal 43 and the rubber buffer 42 and the entire arrangement is sealed off from the outside. The silver wire 7 is pushed into the inner chamber 16 of the glass tube 8 with the electrolyte liquid contained therein.
6. Der Silberdraht 15 der zweiten Elektrode 15 sowie ein E- delstahlrohr 50 für die Temperatursonde 50a werden in ein weiteres Werkzeug eingelegt und mit einem Kunststoff geeignet umspritzt. Dabei wird das Basisteil 12 gebildet. Nach dem Um- spritzen ragen der Silberdraht 15 sowie das Edelstahlrohr 50 aus dem Basisteil 12 heraus. Anschließend wird der Silber- draht 15 mit seinem aus dem Basisteil 12 herausragenden Ende 15' chloriert.6. The silver wire 15 of the second electrode 15 and a stainless steel tube 50 for the temperature probe 50a are placed in another tool and suitably extrusion-coated with a plastic. The base part 12 is formed. After the extrusion coating, the silver wire 15 and the stainless steel tube 50 protrude from the base part 12. The silver wire 15 is then chlorinated with its end 15 ′ protruding from the base part 12.
Das Edelstahlrohr 50 ist zusätzlich vorteilhaft an seiner Außenfläche mit einem Kunststoff 51 überzogen.The stainless steel tube 50 is additionally advantageously covered on its outer surface with a plastic 51.
7. Zur Bildung der Temperatursonde 50a wird eine gängige Wärmeleitpaste in eine Spitze des Edelstahlrohres 50 gefüllt. Anschließend wird ein doppeladriger NTC-Draht 52 (negativer Temperaturkoeffizient) in das Innere des Edelstahlröhrchens 50 eingeführt. Die beiden Enden des NTC-Drahtes 52 ragen auf der Seite des Basisteils 12 aus dem Röhrchen 50 heraus. Im Bereich des Basisteils 12 wird eine Kontaktplatte 53 durch Umspritzen erzeugt. Zu diesem Zweck weist das Basisteil 12 vorteilhafterweise eine Ausnehmung 54 auf, in die die Kon- taktplatte 53 fest eingesteckt oder eingerastet wird. Die7. A common thermal paste is filled into a tip of the stainless steel tube 50 to form the temperature probe 50a. A two-core NTC wire 52 (negative temperature coefficient) is then inserted into the interior of the stainless steel tube 50. The two ends of the NTC wire 52 protrude from the tube 50 on the side of the base part 12. In the area of the base part 12, a contact plate 53 is produced by extrusion coating. For this purpose, the base part 12 advantageously has a recess 54 into which the contact plate 53 is firmly inserted or snapped into place. The
Kontaktplatte 53 weist zwei durch die Kontaktplatte 53 durchgehende Kontaktstifte 55 auf, die in einem dem Edelstahlrohr 50 zugewandten Bereich mit den aus diesem herausragenden NTC- Drahtenden 52 verlötet sind.Contact plate 53 has two contact pins 55 passing through the contact plate 53, which are soldered in an area facing the stainless steel tube 50 to the NTC wire ends 52 protruding therefrom.
Der Silberdraht 15 der zweiten Elektrode 15 wird an seinem aus dem Basisteil 12 herausragenden Ende in einer eigens in dem Basisteil 12 vorgesehenen Aufnahmevorrichtung 56, beispielsweise eine Öse, eingefädelt. Der Silberdraht 15 ist dort somit fest fixiert. Außerdem bildet der Silberdraht 15 dort eine Kontaktfläche 19. Das überstehende Ende des Silber- drahtes 15 wird wiederum abgeschnitten.The silver wire 15 of the second electrode 15 is at its end protruding from the base part 12 in a specially in the receiving device 56 provided for the base part 12, for example an eyelet. The silver wire 15 is thus firmly fixed there. In addition, the silver wire 15 forms a contact area 19 there. The protruding end of the silver wire 15 is cut off again.
Das zweite Gehäuse 3 des Messmoduls 1 wird in einem geeignet ausgebildeten Werkzeug durch Umspritzen hergestellt. Anschließend wird das als Boden des zweiten Gehäuses 3 dienende Basisteil 12 mit der Temperatursonde 50a sowie der Referenzelektrode 15 in das Innere des zweiten Gehäuses 3 geschoben. Das nach außen hin offene Ende des zweiten Gehäuses 3 wird anschließend mit den entsprechenden Bereichen des Basisteils 12, beispielsweise mittels Ultraschall, verschweißt und so verschlossen. Vorteilhafterweise ist hier eine doppelteThe second housing 3 of the measuring module 1 is produced in a suitably designed tool by extrusion coating. The base part 12 serving as the base of the second housing 3 is then pushed into the interior of the second housing 3 with the temperature probe 50a and the reference electrode 15. The outwardly open end of the second housing 3 is then welded to the corresponding areas of the base part 12, for example by means of ultrasound, and thus closed. Advantageously, here is a double one
Schweißnaht 57, 58 vorgesehen, die ein späteres Herausfließen des zweiten Elektrolyten 14 in Form einer Polymerproto- lytflüssigkeit verhindern soll. In den vergrößerten Teilansichten (8a) - (8c) ist ein entsprechendes Schweißverfahren zur Herstellung der beiden Schweißnähte 57, 58 anhand von drei Schritten verdeutlicht .Welded seam 57, 58 is provided, which is intended to prevent later flow out of the second electrolyte 14 in the form of a polymer protyl liquid. In the enlarged partial views (8a) - (8c), a corresponding welding process for producing the two weld seams 57, 58 is illustrated using three steps.
Alternativ wären selbstverständlich auch andere Verbindungsmöglichkeit - wie zum Beispiel eine Einrastverbindung, ein Gewinde oder dergleichen - denkbar, wenngleich das Ultraschallverschweißen gepaart mit einer doppelten Schweißnaht 57, 58 (siehe (8a) -(8c)) ein besonders bevorzugtes Verfahren ist.Alternatively, other connection options - such as a snap-in connection, a thread or the like - would of course also be conceivable, although ultrasonic welding paired with a double weld seam 57, 58 (see (8a) - (8c)) is a particularly preferred method.
9. Das Basisteil 12 weist eine Öffnung 17 auf, durch die die pH-Messsonde 2 hindurchsteckbar und in die die Aufnahmevorrichtung 23 formschlüssig einlegbar ist. Die pH-Messsonde 2 wird dabei durch diese Öffnung 17 durchgeschoben, bis sie am anderen Ende des zweiten Gehäuses 3 aus der Öffnung 5 heraus- ragt. Die in den Außennuten 40 der Aufnahmevorrichtung 23 angeordneten Gumminasen 41 gewährleisten ein Abdichten und Fi- xieren der pH-Messsonde 2 bzw. der Aufnahmevorrichtung 23 in der dafür vorgesehenen Ausnehmung 17 des Basisteils 12.9. The base part 12 has an opening 17, through which the pH measuring probe 2 can be inserted and into which the receiving device 23 can be inserted in a form-fitting manner. The pH measuring probe 2 is pushed through this opening 17 until it protrudes from the opening 5 at the other end of the second housing 3. The rubber noses 41 arranged in the outer grooves 40 of the receiving device 23 ensure sealing and fi fix the pH measuring probe 2 or the receiving device 23 in the recess 17 of the base part 12 provided for this purpose.
10. Nach dem Einschieben der pH-Messsonde 2 ergibt sich in einem äußeren Bereich der Ausnehmung 17 eine zwischen der10. After inserting the pH measuring probe 2, an outer region of the recess 17 results in a between the
Aufnahmevorrichtung 23 und dem Basisteil 12 gebildete Nut 60. In diese Nut 60 wird zunächst ein O-Ring 61 zur Abdichtung eingelegt. Anschließend wird eine Fixierschraube 62 in ein eigens in der Bodenplatte 12 oder der Auf ahmevorrichtung 23 vorgesehenes Gewinde eingedreht. Alternativ wäre es auch denkbar, statt einer Stellschraube 62 ein anderes Verschlussmittel, beispielsweise ein Einrastmittel, vorzusehen.Receiving device 23 and the base part 12 formed groove 60. In this groove 60, an O-ring 61 is first inserted for sealing. Subsequently, a fixing screw 62 is screwed into a thread provided in the base plate 12 or on the pick-up device 23. Alternatively, it would also be conceivable to provide another locking means, for example a locking means, instead of an adjusting screw 62.
11. Abschließend wird durch eine eigens zu diesem Zweck im zweiten Gehäuse 3 des Messmoduls 1 vorgesehene Öffnung (in11. Finally, through an opening provided specifically for this purpose in the second housing 3 of the measuring module 1 (in
Figur 2 nicht dargestellt) die Polymerprotolytlösung, beispielsweise in Form eines Gels in die äußere Kammer 14 eingefüllt.Figure 2 not shown) filled the polymer protolyte solution, for example in the form of a gel in the outer chamber 14.
Figur 3 zeigt ein zweites Beispiel eines Messmoduls 1. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Figur 1 zeichnet sich das Messmodul 1 in Figur 3 durch einen einfacheren, konstruktiv kompakteren Aufbau aus. Im Bereich des Basisteils 12 ist die DichtVorrichtung weniger aufwendig ausgestaltet. Hier ist lediglich eine Einrastvorrichtung vorgesehen.FIG. 3 shows a second example of a measuring module 1. In contrast to the exemplary embodiment in FIG. 1, the measuring module 1 in FIG. 3 is characterized by a simpler, more compact design. In the area of the base part 12, the sealing device is designed to be less complex. Only a snap-in device is provided here.
Ferner wurde auf eine Temperatursonde 50a verzichtet.Furthermore, a temperature probe 50a was dispensed with.
Darüber hinaus weist das Gehäuse 3 gemäß Figur 3 auch keine Schutzstege 20 zum Schutz der Messspitze 4 auf. Die Messspitze 4 ist hier zum vorderen Ende 6 hin spitz zulaufend ausgebildet und damit geeignet zum Einstechen in ein festes Messgut, zum Beispiel Fleisch.In addition, the housing 3 according to FIG. 3 also has no protective webs 20 for protecting the measuring tip 4. The measuring tip 4 is tapered towards the front end 6 and is therefore suitable for piercing into a solid material to be measured, for example meat.
Vorteilhafterweise ist das Messmodul 1 aus Stabilitäts-,The measuring module 1 is advantageously composed of stability,
Dichte- und Hygienegründen mit einer nicht dargestellten e- lastischen Schutzhülle ausgestattet. Figur 4 zeigt anhand von Teilbildern (1) - (4) ein zweites Verfahren zur Herstellung eines Messmoduls 1 entsprechend Figur 3. Das Verfahren zur Herstellung des Messmoduls 1 ent- spricht hier im wesentlichen dem anhand von Figur 2 beschriebenen Verfahren. Daher wurden in Figur 4 lediglich einige Prozessschritte exemplarisch herausgegriffen:Density and hygiene reasons equipped with an elastic protective cover, not shown. FIG. 4 shows, using partial images (1) - (4), a second method for producing a measuring module 1 corresponding to FIG. 3. The method for producing the measuring module 1 essentially corresponds to the method described using FIG. 2. For this reason, only a few process steps were selected as examples in FIG. 4:
Die Verfahrensschritte (1) - (4) gemäß Figur 4 unterscheiden sich von den Schritten (1) - (5) gemäß Figur 2 im wesentlichen dadurch, dass die Aufnahmevorrichtung 23 in Figur 4 sehr viel einfacher ausgebildet ist. Insbesondere fehlen hier die Dichtnasen 41, der Gummipuffer 42 sowie die Innendichtung 43. In der Nut 40 ist hier lediglich ein einfacher O-Ring 46 vor- gesehen. Dafür ist die Au nahmevorrichtung 23 elastisch ausgebildet. Beim Einschieben des Glasröhrchens 8 in die Ausnehmung 26 kommt es somit zu Reibungskräften, über die das Glasröhrchen 8 und die Ausnehmung 26 gegeneinander fixiert werden. Alternativ können das Glasröhrchen 8 und die Aufnahme- Vorrichtung 8 miteinander verklebt werden.The method steps (1) - (4) according to FIG. 4 differ from steps (1) - (5) according to FIG. 2 essentially in that the receiving device 23 in FIG. 4 is designed to be much simpler. In particular, the sealing lugs 41, the rubber buffer 42 and the inner seal 43 are missing here. Only a simple O-ring 46 is provided in the groove 40 here. For this, the Au device 23 is designed to be elastic. When the glass tube 8 is inserted into the recess 26, there are therefore frictional forces by means of which the glass tube 8 and the recess 26 are fixed against one another. Alternatively, the glass tube 8 and the receiving device 8 can be glued together.
Im Unterschied zu Figur 2 wird hier auf die Herstellung der Temperatursonde 50a (Schritte (6) und (7)) verzichtet.In contrast to FIG. 2, the production of the temperature probe 50a (steps (6) and (7)) is dispensed with here.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass durch das Verfahren auf sehr viel einfachere Weise ein Messmodul 1 herstellbar ist, bei dem trotz weitergehender Automatisierung des Herstellungsprozesses die bisherige Problematik der Bruchgefahr des ersten Gehäuses 8 während der Herstellung mi- nimiert werden konnte.In summary, it can be stated that the method makes it possible to produce a measuring module 1 in a much simpler manner, in which, despite further automation of the manufacturing process, the previous problem of the risk of breakage of the first housing 8 could be minimized during manufacture.
Nachfolgend wird ein besonderes fakultatives Merkmal des erfindungsgemäßen Messmoduls beschrieben, das in der Nachfüllmöglichkeit eines zweiten Elektrolyten in das zweite Gehäuse besteht. Die Figur 5 zeigt ein Messmodul la, das eine innenliegende pH-Messsonde 2a sowie eine außerhalb der pH-Messsonde 2a liegende Referenzelektrode 15a aufweist. Die Referenzelektrode 15a ist in einen zweiten Elektrolyten 14a in Form eines Poly- merelektrolyten eingebettet, der als Gel vorliegt.A special optional feature of the measuring module according to the invention is described below, which consists in the possibility of refilling a second electrolyte into the second housing. FIG. 5 shows a measuring module 1 a, which has an internal pH measuring probe 2 a and a reference electrode 15 a lying outside the pH measuring probe 2 a. The reference electrode 15a is embedded in a second electrolyte 14a in the form of a polymer electrolyte, which is in the form of a gel.
Die pH-Messsonde 2a weist ein Diaphragma auf, das an der Glaswand des ersten Gehäuses 8a in Form eines Glasröhrchens gebildet ist. In dem Glasröhrchen ist ein erster Elektrolyt 6a beispielsweise in Form einer Flüssigkeit angeordnet. In diesem ersten Elektrolyten ist die Messelektrode 7a angeordnet, die zur Ableitung des Messwertes in Form einer Spannung an ihrem sockelseitigen Ende 18a dient.The pH measuring probe 2a has a diaphragm which is formed on the glass wall of the first housing 8a in the form of a glass tube. A first electrolyte 6a is arranged in the glass tube, for example in the form of a liquid. The measuring electrode 7a is arranged in this first electrolyte and serves to derive the measured value in the form of a voltage at its base-side end 18a.
Derartige Messsonden sind, wie dargestellt, im Handel bereits erhältlich und werden mit einem gelartigen Polymerelektrolyten als zweiten Elektrolyten 14a insbesondere in der Lebensmitteltechnik zur pH-Messung bei Festkörpern eingesetzt, da sie einerseits robust sind und andererseits vielfältigen Ein- satz erlauben ohne dass auf die Lage der Sonde bei der Messung geachtet zu werden braucht, da keine Gefahr für das Austreten des als Gel vorliegenden Polymerelektrolyten besteht.Such measuring probes, as shown, are already commercially available and are used with a gel-like polymer electrolyte as the second electrolyte 14a, in particular in food technology for pH measurement in the case of solids, since on the one hand they are robust and on the other hand they can be used in a variety of ways without affecting the location of the probe must be observed during the measurement, since there is no risk of the polymer electrolyte present as a gel escaping.
Der Polymerelektrolyt kann durch eine Diaphragmaöffnung 5a, die zwischen dem Glasröhrchen 8a und der Wand des zweiten Gehäuses 3a gebildet ist, mit einer Messsubstanz außerhalb der Messsonde in Kontakt treten. Durch einen solchen Kontakt ändern sich, wenn die Messsubstanz Ionen enthält, die potentio- metrischen Verhältnisse, so dass über eine zwischen der pH- Messsonde 2a und der Referenzelektrode 15a hochohmig gemessene potentiometrische Spannung der pH-Wert der Messsubstanz errechnet oder mittels Referenzwerten ermittelt werden kann.The polymer electrolyte can come into contact with a measuring substance outside the measuring probe through a diaphragm opening 5a, which is formed between the glass tube 8a and the wall of the second housing 3a. Such a contact changes the potentiometric ratios when the measuring substance contains ions, so that the pH value of the measuring substance can be calculated or determined by means of reference values using a potentiometric voltage measured between the pH measuring probe 2a and the reference electrode 15a ,
Die Verwendung eines gelartigen zweiten Elektrolyten bringt einerseits Vorteile, da eine relativ große Diaphragmaöffnung 5a verwendet werden kann, die durch mikroskopische Verunreinigungen kaum verstopft, wie dies bei feinporigen Diaphragmen geschehen kann, insbesondere wenn eiweißhaltige Substanzen vermessen werden. Ein Ausfließen des zweiten Elektrolyten ist nicht zu befürchten.The use of a gel-like second electrolyte has advantages on the one hand, since a relatively large diaphragm opening 5a can be used, which is hardly blocked by microscopic contamination, as is the case with fine-pored diaphragms can happen, especially if substances containing protein are measured. An outflow of the second electrolyte is not to be feared.
Andererseits können dennoch durch die Diaphragmaöffnung 5a Verunreinigungen in den gelartigen Polymerelektrolyten gelangen sowie Keime, die sich dort vermehren können und es können auch Lufteinschlüsse entstehen, die nachfolgende Messungen verfälschen können.On the other hand, impurities can still get into the gel-like polymer electrolyte through the diaphragm opening 5a, as can germs that can multiply there, and air pockets can also arise that can falsify subsequent measurements.
Es ist versucht worden, derartige Messsonden dadurch zu regenerieren, dass sie mit heißem Wasser behandelt werden, wodurch der zweite Elektrolyt aufquillt und sich teilweise aus der Diaphragmaöffnung 5a herausschiebt .Attempts have been made to regenerate such measuring probes by treating them with hot water, as a result of which the second electrolyte swells and partially slides out of the diaphragm opening 5a.
Dies ist jedoch mit üblichen Messsonden wegen der komplizierten und anfälligen mit ihnen verbundenen Elektronik nicht möglich und außerdem nimmt durch die mit einer solchen Reinigung verbundene Wasseraufnahme die Chlor-Ionenkonzentration in dem Gel und die Masse des Polymerelektrolyten ab. In entstehenden Lufteinschlüssen können sich insbesondere Verschmutzungen und Keime sammeln und vermehren. Dies hat zur Folge, dass bei nachfolgenden Messungen die Messsubstanz weiter durch die Diaphragmaöf nung 5a zum Inneren des zweiten Gehäuses des Messmoduls eindringen muss, bevor eine genaue Messung ermöglicht ist. Die Ansprechzeit des Messmoduls wird hierdurch verlängert .However, this is not possible with conventional measuring probes because of the complicated and susceptible electronics connected to them and, moreover, the chlorine ion concentration in the gel and the mass of the polymer electrolyte decrease due to the water absorption associated with such cleaning. Contamination and germs in particular can collect and multiply in the resulting air pockets. The result of this is that, in subsequent measurements, the measuring substance must penetrate further through the diaphragm opening 5a to the inside of the second housing of the measuring module before an accurate measurement is possible. This extends the response time of the measuring module.
Bei dem hier vorliegenden erfindungsgemäßen Messmodul ist das Problem der Reinigung dadurch gelöst, dass eine Pumpeinrichtung für das Gel vorgesehen ist, die am Sockel des Messmoduls im Bereich des Basisteils 12a angeordnet ist und die in den Figuren 7 und 8 näher gezeigt ist.In the measuring module according to the present invention, the problem of cleaning is solved in that a pump device for the gel is provided, which is arranged on the base of the measuring module in the region of the base part 12a and which is shown in more detail in FIGS. 7 and 8.
Die Figur 7 zeigt einen Kolben 70, der, wie durch den Pfeil 71 angedeutet ist, mittels eines Antriebskeils 70a unter der Wirkung des Konus 73 einer Antriebsschraube 72 nach oben zum Inneren des zweiten Gehäuses 3a schiebbar ist. Im Inneren des Gehäuses 3a verdrängt der Kolben 70 damit etwas von dem zweiten Elektrolyten, so dass sich eine gewisse Menge des zweiten Elektolyten, der als Polymerelektrolyt vorliegt, durch die Öffnung 5a des Diaphragmas aus dem Messmodul herausschiebt und dort entfernt werden kann.FIG. 7 shows a piston 70 which, as indicated by the arrow 71, moves upwards by means of a drive wedge 70a under the action of the cone 73 of a drive screw 72 Inside the second housing 3a is slidable. In the interior of the housing 3a, the piston 70 displaces some of the second electrolyte, so that a certain amount of the second electrolyte, which is present as a polymer electrolyte, is pushed out of the measuring module through the opening 5a of the diaphragm and can be removed there.
Dies geschieht dadurch, dass die Antriebsschraube 72 in einem Gewinde innerhalb des Kanals 74 durch eine Schraubbewegung in Richtung des Pfeils 75 angetrieben wird.This is done in that the drive screw 72 is driven in a thread within the channel 74 by a screwing movement in the direction of the arrow 75.
Die beschriebene Pumpeinrichtung würde an sich nur eine einmalige Bewegung des Kolbens 70 erlauben, wobei jedoch denkbar ist, dass diese Schubbewegung in mehrere Schritte geteilt werden kann, wobei nach jeder Messung der Kolben 70 ein Stück weit weiter bewegt wird, um das Messmodul zu reinigen.The pump device described would in itself only permit a single movement of the piston 70, although it is conceivable that this thrust movement can be divided into several steps, with the piston 70 being moved a little further after each measurement in order to clean the measuring module.
Es ist jedoch vorteilhaft, in dem Kolben 70 einen Füllkanal 79 vorzusehen, der dazu dienen kann, durch einen Speisekanal 76 etwas von dem zweiten Elektrolyten, dem Polymerelektrolyten, in das Gehäuse 3a aus einem Behälter 77, der nur schematisch in der Figur 8 dargestellt ist, nachzufüllen. Alternativ zu der abgebildeten Variante kann der Füllkanal 79 auch in dem mit 78 bezeichneten Bereich zwischen dem Kolben 70 und der Gehäusewand vorgesehen seinHowever, it is advantageous to provide a filling channel 79 in the piston 70, which can serve to feed some of the second electrolyte, the polymer electrolyte, into the housing 3a from a container 77, which is only shown schematically in FIG. 8, through a feed channel 76 to refill. As an alternative to the variant shown, the filling channel 79 can also be provided in the area designated 78 between the piston 70 and the housing wall
Wird durch den Speisekanal 76 etwas von dem Polymerelektrolyten in den Füllkanal 79 hineingedrückt, so gelangt diese Menge in das Innere des Gehäuses und zwar im Bereich der Stirn- fläche des Kolbens 70. Der hier einströmende zweite Polymerelektrolyt drängt den Kolben 70 entgegen der durch den Pfeil 71 dargestellten Richtung zurück, wenn die Schraube 72 in dem Kanal 74 durch Zurückschrauben entgegen der durch den Pfeil 75 dargestellten Richtung wegbewegt worden ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass der zweite Elektrolyt genau in den Bereich eingebracht wird, aus dem der Kolben 70 zurückbewegt wird, so dass keine Lufteinschlüsse entstehen können. Im Folgenden wird weiter auf das äußere Erscheinungsbild des pH-Messgerätes unter detaillierterer Beschreibung des Griffteils 100 eingegangen.If some of the polymer electrolyte is pressed into the filling channel 79 through the feed channel 76, this amount reaches the interior of the housing, specifically in the region of the end face of the piston 70. The second polymer electrolyte flowing in here pushes the piston 70 against that indicated by the arrow 71 shown direction back when the screw 72 in the channel 74 has been moved away by screwing back against the direction shown by the arrow 75. It is advantageous here that the second electrolyte is introduced precisely into the area from which the piston 70 is moved back, so that no air pockets can occur. In the following, the external appearance of the pH measuring device is further discussed with a more detailed description of the handle part 100.
In der Figur 9a ist in einer Seitenansicht das pH-Messgerät dargestellt, das ein Griffteil 100 und eine Baugruppe 101 aufweist, die auch als Messmodul bezeichnet wird. Griffteil 100 und die Baugruppe 101 sind ineinander gesteckt und mit- tels eines Überwurfes 102 miteinander fixiert. In der Figur 9b ist eine Ansicht von unten, das heißt von der Messspitze 103 aus gesehen zur Unterseite des Griffteils 100 dargestellt.FIG. 9a shows a side view of the pH measuring device, which has a handle part 100 and an assembly 101, which is also referred to as a measuring module. Handle part 100 and assembly 101 are inserted into one another and fixed to one another by means of a cap 102. FIG. 9b shows a view from below, that is to say, seen from the measuring tip 103 to the underside of the handle part 100.
In der Figur 9c ist eine Seitenansicht des Griffteils 100 und der Baugruppe 101 dargestellt.FIG. 9c shows a side view of the handle part 100 and the assembly 101.
In der Figur 9d ist eine Ansicht des pH-Messgerätes von der Oberseite des Griffteils 100 wiedergegeben, wobei eine Digi- talanzeige 104 für den gemessenen pH-Wert und einen gemessenen Temperaturwert sowie ein Ein/Ausschalter 105 und ein Bedienschalter 106 für eine Menüsteuerung des Messgerätes zu sehen sind. Die Schalter und die Anzeige sind mit der in dem Griffteil 100 vorgesehenen Auswerteelektronik 130 verbunden.FIG. 9d shows a view of the pH measuring device from the top of the handle part 100, a digital display 104 for the measured pH value and a measured temperature value as well as an on / off switch 105 and an operating switch 106 for menu control of the measuring device you can see. The switches and the display are connected to the evaluation electronics 130 provided in the handle part 100.
In der Figur 10 ist das Griffteil 100 teilweise geöffnet dargestellt, so dass im Bereich der Aufnahme 128 ein Stecksockel 107 zu sehen ist, der mit einem an der Baugruppe 101 befestigten Kontaktteil 108 in Form eines Steckers beim Zusammen- fügen in Eingriff kommt. Damit werden die elektrischen Kontakte zwischen den Messsonden und der Auswerteelektronik 130 des Griffteils 100 hergestellt. Der Überwurf 102 ist hier gesondert dargestellt. In Verlängerung des Griffteils 100 ist in der Abbildung allein ein Temperatursensor als Baugruppe 101 dargestellt, während alternativ unterhalb die Variante mit einem pH-Messmodul dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Griffteil lässt so auch wahlweise den Anschluss ausschließ- lieh einer Temperatursonde mit einem gesonderten Basisteil zu.In FIG. 10, the handle part 100 is shown partially open, so that in the area of the receptacle 128 a plug-in base 107 can be seen, which comes into engagement with a contact part 108 fastened to the assembly 101 in the form of a plug during assembly. The electrical contacts between the measuring probes and the evaluation electronics 130 of the handle part 100 are thus produced. The cap 102 is shown separately here. In the extension of the handle part 100, a temperature sensor is shown as the assembly 101 in the figure alone, while the variant with a pH measuring module is alternatively shown below. The grip part according to the invention can also optionally exclude the connection. lent to a temperature probe with a separate base part.
Dem Kontaktteil 108 auf dem Basisteil 114 kann eine Vorverar- beitungselektronik vorgeschaltet sein, die die Messwerte von einer Temperatursonde oder auch von pH-Messsonden vorverarbeitet, um dann an die Auswerteelektronik 130 des Griffteils 100 Messwerte weitergeben zu können, die von individuellen Merkmalen der Temperatur- oder pH-Messsonden unabhängig sind, das heißt in der Vorverarbeitung kann eine Temperaturkompensation oder eine sonstige Messwertkorrektur stattfinden.Preprocessing electronics can be connected upstream of the contact part 108 on the base part 114, which preprocesses the measurement values from a temperature probe or also from pH measurement probes, in order then to be able to pass on measurement values to the evaluation electronics 130 of the handle part 100, which result from individual characteristics of the temperature or pH measuring probes are independent, i.e. temperature compensation or other measured value correction can take place in the preprocessing.
Die Figur 11 zeigt ein pH-Messgerät mit einer Temperatursonde im zusammengesteckten Zustand von Baugruppe und Griffteil, wobei die Darstellung teilweise geöffnet ist, so dass man das Zusammenwirken des Stecksockels 107 und des Kontaktteils 108 erkennen kann.FIG. 11 shows a pH measuring device with a temperature probe in the assembled state of the assembly and handle part, the illustration being partially open, so that the interaction of the plug base 107 and the contact part 108 can be seen.
Die Figur 12 zeigt in einer Querschnittsdarstellung eine Re- ferenzelektrode 109, eine pH-Messsonde 110 und eine Temperatursonde 111, wobei die pH-Messsonde 110 von einem ersten Gehäuse 112 umgeben ist, während die Referenzelektrode 109 gemeinsam mit der pH-Messsonde und deren erstem Gehäuse 112 von einem zweiten Gehäuse 113 umgeben ist. Das Basisteil 114 schließt das zweite Gehäuse 113 an seinem Ende so dicht ab, dass der darin befindliche zweite Elektrolyt 116 dort nicht austreten kann. Der erste Elektrolyt 115 ist in dem aus Glas bestehenden ersten Gehäuse 112 der ph-Messsonde 110 dicht eingeschlossen .FIG. 12 shows a cross-sectional representation of a reference electrode 109, a pH measuring probe 110 and a temperature probe 111, the pH measuring probe 110 being surrounded by a first housing 112, while the reference electrode 109 together with the pH measuring probe and its first Housing 112 is surrounded by a second housing 113. The base part 114 closes the second housing 113 so tightly at its end that the second electrolyte 116 located therein cannot escape there. The first electrolyte 115 is tightly enclosed in the glass first housing 112 of the pH measuring probe 110.
Die Figur 13a zeigt nochmals eine Übersichtsdarstellung über das pH-Messgerät bei der teilweise Gehäusewände weggelassen sind.FIG. 13a again shows an overview of the pH measuring device, in which housing walls are partially omitted.
In der Figur 13b ist das in Figur 13a mit x bezeichnete Detail dargestellt, nämlich eine Betätigungstaste im Griffteil 100, wobei die Betätigungstaste aus einem Betätigungsstif 117 und einem Metallfederteil 118 besteht, sowie aus einer Abdeckung 119, welche aus einem dicht in die Wand des Griff- teils 100 eingepassten Elastomer besteht. Über die Abdeckung kann der Betätigungsstift 117 niedergedrückt werden, bis dass das Metallfederteil 118 über einen Druckpunkt belastet wird und unter Kontaktgabe einbricht . Wird der Druck auf die Taste verringert, so entspannt sich das Metallfederteil 118 und drückt den Betätigungsstift 117 wieder zur Gehäuseaußenseite des Griffteils 100. Durch die gezeigte Konstruktion ist eine gute Abdichtung des Griffteils 100 gewährleistet, so dass auch bei messtechnischem Dauereinsatz keine kontaminierenden Flüssigkeiten zu der Auswerteelektronik des Griffteils 100 gelangen können.FIG. 13b shows the detail denoted by x in FIG. 13a, namely an actuation button in the handle part 100, the actuation button consisting of an actuation pin 117 and a metal spring part 118, as well as a cover 119, which consists of an elastomer which is tightly fitted into the wall of the handle part 100. The actuating pin 117 can be pressed down over the cover until the metal spring part 118 is loaded via a pressure point and breaks under contact. If the pressure on the button is reduced, the metal spring part 118 relaxes and presses the actuating pin 117 again to the outside of the housing of the handle part 100. The construction shown ensures a good seal of the handle part 100, so that no contaminating liquids occur even during continuous measurement Evaluation electronics of the handle part 100 can reach.
In der Figur 13c ist ein Detail dargestellt, das in der Figur 13a mit Y bezeichnet ist, nämlich ein Batteriefach des Griffteils. Das Batteriefach 120 besteht aus einem Hohlzylinder- teil 121, in dem zylindrische Batterien 122 aufbewahrt werden sowie aus einem Flanschteil 122. Das hohlzylindrische Teil 121 wird in eine Öffnung an einem Ende des Griffteils 100 eingeführt und mittels einer elastomeren Dichtung 123 gedichtet. Zum Halten des hohlzylindrischen Teils 121 in dem Griff- teil ist eine Rastnase 124 vorgesehen.FIG. 13c shows a detail which is designated Y in FIG. 13a, namely a battery compartment of the handle part. The battery compartment 120 consists of a hollow cylindrical part 121, in which cylindrical batteries 122 are stored, and a flange part 122. The hollow cylindrical part 121 is inserted into an opening at one end of the handle part 100 and sealed by means of an elastomeric seal 123. A latch 124 is provided to hold the hollow cylindrical part 121 in the grip part.
In der Figur 13d ist das Detail a in einem Schnitt a-a zu sehen, der in der Figur 13a angedeutet ist. Dort ist gezeigt, wie aus zwei Halbschalen 125 und 126 das Griffteil gebildet wird, die durch eine Verschweißung, insbesondere eine Ultra- schallverschweißung, dicht miteinander verbunden sind. Zum Zwecke der Ultraschallverschweißung trägt mindestens eine Halbschale 126 eine Schweißschneide 127.In FIG. 13d, detail a can be seen in a section a-a, which is indicated in FIG. 13a. It shows how the handle part is formed from two half-shells 125 and 126, which are tightly connected to one another by welding, in particular ultrasonic welding. For the purpose of ultrasonic welding, at least one half-shell 126 carries a cutting edge 127.
Die Auswerteelektronik 130 im Griffteil 100 kann einen Messwertspeicher für Temperaturmesswerte, pH-Messwerte und Tages- datum sowie die laufende Nummer der Messungen aufweisen. Durch die beschriebenen Merkmale ist ein pH-Messgerät gebildet, das im täglichen Einsatz robust, leicht zu reinigen und durch die einfache Auswechselbarkeit des Messmoduls vielseitig einsetzbar ist. The evaluation electronics 130 in the handle part 100 can have a measured value memory for temperature measured values, pH measured values and the date of the day as well as the serial number of the measurements. The described features form a pH meter that is robust, easy to clean in daily use and can be used in a variety of ways due to the simple interchangeability of the measuring module.

Claims

Patentansprüche claims
1. Messgerät mit einem Griffteil (100), einer mit diesem lösbar starr verbundenen, entlang einer ersten Achse (80) langgestreckt ausgebildeten pH-Messsonde (2, 2a, 110) mit einem ersten Gehäuse (8, 8a, 112) und mit einer mit dem Griff- teil (100) lösbar starr verbundenen Referenzelektrode (15, 15a, 109) mit einem zweiten Gehäuse (3, 3a, 113), wobei das erste Gehäuse (8, 8a, 112) mit einem ersten Elektrolyten (16, 16a) und das zweite Gehäuse (3, 3a, 113) mit einem zweiten Elektrolyten (14, 14a) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die pH-Messsonde (2, 2a, 110) und die Referenzelektrode miteinander starr mittels eines Basisteils (12, 12a, 114) verbunden sind, welches gemeinsam mit der pH-Messsonde (2, 2a, 110) und der Referenzelektrode (15, 15a, 109) als feste Baugruppe mit dem Griffteil (100) lösbar starr verbindbar ist.1. Measuring device with a handle part (100), a detachably rigidly connected to this, along a first axis (80) elongated pH measuring probe (2, 2a, 110) with a first housing (8, 8a, 112) and with a with the handle part (100) detachably rigidly connected reference electrode (15, 15a, 109) with a second housing (3, 3a, 113), the first housing (8, 8a, 112) with a first electrolyte (16, 16a ) and the second housing (3, 3a, 113) is filled with a second electrolyte (14, 14a), characterized in that the pH measuring probe (2, 2a, 110) and the reference electrode are rigidly interconnected by means of a base part (12, 12a, 114) which, together with the pH measuring probe (2, 2a, 110) and the reference electrode (15, 15a, 109), can be detachably rigidly connected to the handle part (100) as a fixed assembly.
2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 12a, 114) den Boden des zweiten Gehäuses2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the base part (12, 12a, 114) the bottom of the second housing
(3, 3a, 113) bildet und mit diesem dicht abschließt.(3, 3a, 113) forms and closes tightly with this.
3. Messgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 12a, 114) den elektrischen Anschluss (19) der Referenzelektrode (15, 15a, 109) trägt.3. Measuring device according to claim 2, characterized in that the base part (12, 12a, 114) carries the electrical connection (19) of the reference electrode (15, 15a, 109).
4. Messgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 12a, 114) den Boden des ersten Gehäuses (8, 8a, 112) bildet und dieses dicht abschließt.4. Measuring device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the base part (12, 12a, 114) forms the bottom of the first housing (8, 8a, 112) and seals it tightly.
5. Messgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass . das Basisteil (12, 12a, 114) den elektrischen Anschluss (18) der pH-Messsonde (2, 2a, 110) trägt.5. Measuring device according to claim 4, characterized in that. the base part (12, 12a, 114) carries the electrical connection (18) of the pH measuring probe (2, 2a, 110).
6. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (8, 8a, 112) für sich allein dicht abschließend mit dem Basisteil (12, 12a, 114) lösbar starr verbunden ist.6. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first housing (8, 8a, 112) by itself solely tightly detachably rigidly connected to the base part (12, 12a, 114).
7. Messgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da- durch gekennzeichnet, dass eines der beiden Gehäuse (8, 8a, 112, 3, 3a, 113) , dessen Boden durch das Basisteil (12, 12a, 114) gebildet ist, das andere Gehäuse wenigstens in dem dem Basisteil (12, 114) zugewandten Bereich umgibt.7. Measuring device according to claim 1 or one of the following, characterized in that one of the two housings (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), the bottom of which is formed by the base part (12, 12a, 114), surrounds the other housing at least in the area facing the base part (12, 114).
8. Messgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 12a, 114) eine Temperatursonde (50a) trägt, die langgestreckt ausgebildet und parallel zu der ersten Achse (80) ausgerichtet ist.8. Measuring device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the base part (12, 12a, 114) carries a temperature probe (50a) which is elongated and aligned parallel to the first axis (80).
9. Messgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die pH-Messsonde (2, 2a, 110), die Referenzelektrode (15, 15a, 109) und die Temperatursonde (50a) wenigstens im Bereich des Basisteils (12, 12a, 114) von einem der Gehäuse (8, 8a, 112, 3, 3a, 113) gemeinsam umgeben sind.9. Measuring device according to claim 8, characterized in that the pH measuring probe (2, 2a, 110), the reference electrode (15, 15a, 109) and the temperature probe (50a) at least in the region of the base part (12, 12a, 114) are surrounded by one of the housings (8, 8a, 112, 3, 3a, 113) together.
10. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8, 8a, 112, 3, 3a, 113) , welches die pH- Messsonde (2, 2a, 110), die Referenzelektrode (15, 15a, 109) und die Temperatursonde (50a) wenigstens im Bereich des Ba- sisteils (12, 12a, 114) gemeinsam umgibt, von seinem dem Griffteil (100) zugewandten Ende ausgehend konisch zuläuft und an seinem konisch zulaufenden Ende eine Öffnung (5, 5a) aufweist, durch die sich das Ende des anderen Gehäuses unter Freilassung eines Diaphragmas erstreckt.10. Measuring device according to claim 9, characterized in that the housing (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), which the pH measuring probe (2, 2a, 110), the reference electrode (15, 15a, 109) and surrounds the temperature probe (50a) at least in the area of the base part (12, 12a, 114), tapers from its end facing the handle part (100) and has an opening (5, 5a) at its conically tapering end which extends the end of the other housing leaving a diaphragm exposed.
11. Messgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), welches die pH-Messsonde (2, 2a, 110), die Referenzelektrode (15, 15a, 109) und die Temperatursonde (50a) wenigstens im Bereich des Basisteils (12, 12a, 114) gemeinsam umgibt, als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. 11. Measuring device according to claim 9 or 10, characterized in that the housing (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), which the pH measuring probe (2, 2a, 110), the reference electrode (15, 15a, 109 ) and the temperature probe (50a) surrounds at least in the area of the base part (12, 12a, 114), is designed as a plastic injection molded part.
12. Messgerät nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), welches die pH-Messsonde (2, 2a, 110) , die Referenzelektrode (15, 15a, 109) und die Temperatursonde (50a) wenigstens im Bereich des Basisteils (12, 12a, 114) gemeinsam umgibt, in eine Aufnahme (128) des Griffteils (100) einsteckbar und dort mittels eines Überwurfes (102) fixierbar ist.12. Measuring device according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the housing (8, 8a, 112, 3, 3a, 113), which the pH measuring probe (2, 2a, 110), the reference electrode (15, 15a , 109) and the temperature probe (50a), at least in the area of the base part (12, 12a, 114), can be inserted into a receptacle (128) of the handle part (100) and fixed there by means of a cap (102).
13. Messgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwurf (102) durch eine Mutter oder einen Bajonettring gebildet ist .13. Measuring device according to claim 12, characterized in that the cap (102) is formed by a nut or a bayonet ring.
14. Messgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 12a, 114) ein Kontaktteil (108) aufweist, mittels dessen beim Einstecken in das Griffteil (100) die e- lektrischen Anschlüsse (18, 19) der pH-Messsonde (2, 2a, 110) , der Referenzelektrode (15, 15a, 109) und gegebenenfalls der Temperatursonde (50a) mit einer in dem Griffteil angeordneten Auswerteelektronik (130) verbindbar sind.14. Measuring device according to claim 12, characterized in that the base part (12, 12a, 114) has a contact part (108), by means of which, when inserted into the handle part (100), the electrical connections (18, 19) of the pH Measuring probe (2, 2a, 110), the reference electrode (15, 15a, 109) and optionally the temperature probe (50a) can be connected to evaluation electronics (130) arranged in the handle part.
15. Messgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12, 114) eine elektrische Schaltung (131) zur Vorverarbeitung von Messwerten aufweist. 15. Measuring device according to claim 14, characterized in that the base part (12, 114) has an electrical circuit (131) for preprocessing measured values.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10358354B4 (en) * 2003-12-12 2008-07-03 Testo Ag Method for producing a pH measuring probe and measuring probe for pH measurement
DE102007008072A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Modular meter
DE102007008074A1 (en) * 2007-02-15 2008-08-21 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Modular measuring device and method for its production
CN108567415B (en) * 2018-07-04 2024-05-07 重庆金山医疗技术研究院有限公司 PH electrode catheter
DE102019116287A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Potentiometric probe

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH610665A5 (en) * 1976-03-12 1979-04-30 Hoffmann La Roche
US4218299A (en) * 1979-07-06 1980-08-19 Beckman Instruments, Inc. Short path liquid junction structure for electrochemical electrodes
DE3814634A1 (en) * 1988-04-29 1989-11-09 Rudolf Matthaeus Device for measuring the pH value in the meat of slaughtered animals
DE8906234U1 (en) * 1989-05-20 1989-07-06 Neukum Elektronik Gmbh, 7541 Straubenhardt, De
GB9110474D0 (en) * 1991-05-15 1991-07-03 Commission Meat & Livestock Meat quality sensing apparatus
GB9726348D0 (en) * 1997-12-13 1998-02-11 Eastman Kodak Co Ion concentration and pH measurement
DE19857053B4 (en) * 1998-12-10 2008-08-21 Anton Zahoransky Gmbh & Co. Method and apparatus for making brushes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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