JP2003524159A

JP2003524159A - 刺込み電極を備える測定装置

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Publication number: JP2003524159A
Application number: JP2001556305A
Authority: JP
Inventors: デル，アンドリアス
Original assignee: テストゲー．エム．ベー．ハーウントコンパニー
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2003-08-12
Also published as: DE10004583C2; BR0107991A; WO2001057507A3; DE10004583A1; WO2001057507B1; WO2001057507A2; US20030057952A1; US7755345B2; EP1252504A2

Abstract

(57)【要約】測定対象物（４０）に刺込むための長尺状の第１の電極（２）と、この第１の電極（２）を少なくとも部分的に包囲する外装（４）とを備える、特に食料品のｐＨ値を測定するための測定装置。軸方向に対して垂直な横方向荷重が生じたときに第１の電極（２）の破損を防ぐために、第１の電極（２）が旋回可能に支承されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、測定対象物に刺込むための長尺状の第１の電極と、この第１の電極
を少なくとも部分的に包囲する外装とを備える測定装置に関する。

【０００２】このような種類の測定装置は、たとえば肉などの食料品のｐＨ値を測定するの
に用いられる。通常、第１の電極と外装の間に室が形成されており、この室の中
に、たとえばゲルで構成された第２の電極が格納されている。両方の電極は、各
電極の間に侵入した測定対象物の液体のｐＨ値を判定するために、評価回路につ
ながれている。

【０００３】測定を行うために、大きな力をかけて測定装置を第１の電極で測定対象物に刺
込むが、これは第１の電極の著しい機械的負荷につながる。ｐＨ測定をするため
の第１の電極は、通常、ガラスでできているか、または外装として軟質ガラスを
有しており、軸方向に、すなわち刺込み方向に強い負荷をかけることが可能であ
る。この第１の電極は、ガラスの脆性のため、軸方向に対して垂直方向へはわず
かにしか負荷可能でなく、このことは、この方向に負荷が生じた場合、たとえば
刺込みのときや抜取りのときに測定装置が傾いた場合、破損につながる恐れがあ
る。

【０００４】この問題を回避するために、ガラス電極ないしガラス電極を包囲するゲルが、
ガラス外装と、これに続く金属スリーブまたはプラスチックスリーブとで包囲さ
れた測定装置が提供されている。それにより、軸方向に対して垂直なガラス電極
の耐荷重性はいくらか向上するものの、ガラス電極に直接的に伝わる外装の撓曲
がわずかに生じただけで、第１の電極および／またはゲルを包囲するガラススリ
ーブの破損につながってしまう。

【０００５】そのうえ、ガラスとプラスチックからなる二重の外装は、ゾンデ先端部の領域
で直径が増大する結果となり、そのため、測定をすると測定対象物に大きな穴が
あいてしまう。

【０００６】本発明の課題は、軸方向に対して垂直な負荷に対して頑丈な第１の電極を備え
る測定装置を提供することである。この課題は、請求項１の構成要件に基づく装置によって解決される。それによれば、測定装置の長尺状の第１の電極が旋回可能に支承されており、
そのようにして、軸に対して垂直な負荷が生じたときに一定の角度までその負荷
から退避することができ、それによって、特にガラス電極として構成された第１
の電極の破損を防止することができる。

【０００７】本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。

【０００８】側方で負荷が生じたときに第１の電極の旋回を可能にするためには、外装も、
電極軸に対して垂直な方向に、第１の電極の旋回運動に追随することが必要であ
る。そのために外装は、特に柔軟な材料ないし脆くない材料、たとえば柔軟なプ
ラスチックでできている。本発明の一つの実施形態では、外装の直径が収容装置
の領域で、ないしガラス電極の「仮想的な転心」の領域で増大していることによ
って、外装の曲げ挙動が改善される。仮想的な転心とは、第１の電極の点であっ
て、その点を中心として第１の電極が枢着結合に基づいて収容装置の中で旋回可
能となる点のことであり、つまりこの点は、第１の電極が旋回したときに位置を
変えない。本発明による第１の電極の場合、第２の電極を形成するゲルの回りに
安定化のためのガラス外装が必要ない。

【０００９】第１の電極の旋回可能な支承は、特に、第１の電極を一方の端部で収容する収
容装置によって行われる。この収容装置はそのために、特に、第１の電極を収容
する切欠きを有しており、この切欠きの底面領域は、第１の電極の一方の軸方向
端部のための軸受部を形成している。第１の電極を側方で支承するために、本発
明の一つの実施形態では、第１の電極を取り囲む環状部材が、第１の電極と切欠
きの側面との間に配置される。たとえばエラストマー、特にシリコンなどの柔軟
な材料でできているのが好ましいこの環状部材は、切欠きに差し込まれている端
部でガラス電極を切欠きの側壁に対して支持し、それにより、側方の負荷が存在
していないときに第１の電極を、切欠きの側面に対して実質的に平行な休止位置
で保持する。側方の負荷が生じると、柔軟な環状部材によって第１の電極の側方
の旋回運動が可能になり、それによって第１の電極の破損を防止する。

【００１０】環状部材は、本発明の一実施形態では、切欠きの開口部の領域で第１の電極を
包囲して側面に対して支持するＯリングのように、実質的に円形の断面を備える
ように構成される。リングの下側では、第１の電極と切欠きの側面との間に、ガ
ラス電極の端部の側方運動を可能にするエアギャップが形成される。

【００１１】本発明のさらに別の実施形態では、環状部材が実質的にスリーブ状に構成され
るとともに、切欠きに差し込まれている端部区域で第１の電極を部分的または全
面的に包囲する。第１の電極の旋回運動は、軸に対して垂直な負荷が生じたとき
、スリーブの弾性的な変形によって可能となる。

【００１２】本発明のさらに別の実施形態では、実質的に円錐台の形状をもつ切欠きが設け
られ、切欠きの下側端部が最小の直径を有するとともに、第１の電極の軸方向端
部のための軸受部を形成している。切欠きの中での第１の電極の側方の支持部は
、この実施形態では設けられていない。収容部のテーパ状の形状により、横方向
荷重が解消された後に第１の電極が初期位置へ「センタリング」される。このと
き側方の安定性は、実質的に、第１の電極を少なくとも１つの部位で包囲する外
装によって引き受けられる。切欠きに差し込まれている端部における第１の電極
の側方の旋回運動は、上方に向かって増大する切欠きの直径によって可能となる
。

【００１３】さらに別の実施形態では、球継手によって第１の電極を支承することが意図さ
れ、第１の電極は、特に、両方の継手半体のうちの一方の収容部に接着される。

【００１４】さらに、柔軟なシャフトの収容部の中で、第１の電極を特に接着によって固定
することが意図される。

【００１５】次に、図面を参照しながら実施例で本発明を詳しく説明する。各図面では、特に断りのない限り、同一の符号は同じ意義をもつ同一の部分を
表している。

【００１６】図１は、本発明による測定装置の一部を側方からの断面図で示している。この
測定装置は、実質的に円筒形をした長尺状の第１の電極２と、第１の電極２を少
なくとも部分的に包囲する外装４とを有している。第１の電極２は特にガラスで
できており、またはガラスでできた外装を有しており、測定対象物のｐＨ値を測
定するときに測定装置の電極としての役目をする。本実施例では、第１の電極２
と外装４の間に室が形成されており、この室の中に、特にゲルとして構成された
第２の電極３が配置されている。

【００１７】測定を行うには、一例として図８に図示しているように、測定装置を前側領域
で、通常は食料品である測定対象物に刺込み、このとき測定対象物の液体が、こ
こには詳しくは図示しない適当な手段によって、たとえばダイヤフラムによって
、第１の電極２と第２の電極３の間の領域に達する。測定対象物への刺込を容易
にするために、第１の電極２は前側端部に切込み先端を有している。

【００１８】測定装置の詳しくは図示しない区域には、ここには詳しくは説明しないので図
示も省略する処理・表示装置が含まれている。両方の電極２，３は、測定値を判
定して表示するための処理装置に電気的に接続されている。

【００１９】第１の電極２は、図１に示す実施形態では、旋回可能に支承されている。その
ために一方では、第１の電極２の刺込み先端と反対を向いている方の端部１０の
領域に、収容装置６が設けられている。また他方では外装４は、第１の電極２の
旋回運動を可能にする柔軟な材料でできている。図１に示す収容装置の詳細図が
図２に示されている。

【００２０】ガラスでできている刺込み電極は、軸方向には優れた耐荷重性があるが、横方
向荷重が生じると、つまり軸方向に対して垂直に負荷が生じると、容易に破損し
やすい。収容装置６による端部での旋回可能な支承１２と、柔軟な外装４とによ
って、第１の電極２は、たとえば測定対象物に刺込むときや測定対象物から抜き
取るときに測定装置が「傾く」ことによって横方向荷重が生じたとき、その横方
向荷重から退避することができる。この場合の旋回可能な支承は、第１の電極２
の側方安定性を高めるのではなく、本発明による測定装置では、横方向荷重が生
じたときに旋回を可能にするにすぎない。

【００２１】収容装置６は切欠き８を有しており、その中に第１の電極２の端部区域が収容
されており、切欠き８の底面領域１６は、第１の電極２の軸方向端部１２のため
の軸受部を形成しており、それによって軸方向の力Ｆに対してゾンデを支持して
いる。切欠き８の底面１６は、本実施例では、接続回線を挿通するための開口部
１８を有しており、この開口部１８の直径はゾンデ２の直径よりも小さくなって
いる。接続回線は、切欠きの側方に設けた溝や、その他の適当なやり方によって
第１の電極２に供給されていてもよい。

【００２２】第１の電極２は、図２の実施例ではＯリングのように構成されている環状部材
１２Ａによって、切欠き８の側面１４に対して支持されている。リング１２は、
特に、たとえばシリコン、ＮＢＲなどのエラストマーでできている。リング１２
Ａは、切欠き８の開口部のやや下側の領域で第１の電極を支持している。リング
１２Ａの下側には、第１の電極２と側面１４との間にエアギャップが形成されて
おり、このエアギャップは、図２ｂに示しているように、ゾンデ２に横方向荷重
が生じたとき、リング１２Ａの下側にあるゾンデ２の端部１０の側方運動を可能
にする。このときゾンデ２は仮想的な転心２０を中心として旋回し、この転心は
、図示した例では、第１の電極２が旋回したときに位置を変えずに維持する第１
の電極２の軸の一点である。リング１２Ａの弾性が良好で、外装４の弾性が良好
ならば、ゾンデの旋回運動は、ゾンデ２が切欠き８の側面１４ないし上側エッジ
の２つの点に当接したときに終了する。リング１２Ａの弾性と外装４の弾性とは
、破損の危険性を防ぐために第１の電極２が切欠き８のエッジに至るまで旋回可
能ではないように、かつ、第１の電極の旋回領域が外装４の構成によってのみ規
定され、もしくは少なくとも外装４の構成によってほぼ規定されるように、相互
調節されるのが好ましい。

【００２３】第１の電極２は、外装４の少なくとも１つの部位２２で外装４でしっかりと包
囲されており、それによって外装４は第１の電極２を案内するとともに、第１の
電極の旋回可能な支承に貢献している。第１の電極２とともに旋回運動を行うの
を可能にするために、外装４は柔軟な材料、たとえばプラスチックでできている
のが好ましい。外装４の仮想的な転心は、第１の電極２の仮想的な転心２０と一
致するのが理想的である。外装４の転心は、外装の幾何学形状によって規定され
る。図１に示す実施形態では、収容装置６の領域ないし第１の電極２の仮想的な
転心２０の領域で、外装４の内径と外径を増大させることが意図されている。そ
のために外装４は、この領域で円錐台状に構成されるのが好ましい。

【００２４】図３は、第１の電極２を旋回可能に支承するための収容装置６の別の実施例を
示している。この収容装置６は、中にゾンデ２の端部区域が収容されている切欠
き８を有しており、切欠き８の底面１６が、軸方向力Ｆに対して支持するための
軸受部を形成している。側方の支持をするために、端部区域の領域でゾンデ２を
包囲するスリーブのように構成された環状部材１２Ｂが設けられており、この環
状部材は、ゾンデ２と切欠き８の側面との間に差し込まれている。スリーブ１２
Ｂは柔軟な材料、特にエラストマーで構成されており、図３ｂに示しているよう
に、第１の電極２に横方向荷重がかかると弾性的に変形し、それによって第１の
電極２の旋回運動を可能にする。

【００２５】第１の電極２の旋回にとって重要な外装４の弾性は、第１の電極２の横方向の
耐荷重性に合わせて調節されている。たとえば取扱性を良くするためには、ゾン
デ２の破損の危険性がまだ心配されない少ない横方向荷重がかかっただけで、ゾ
ンデ２が側方へ退避してしまって測定対象物への挿入が困難になってしまうほど
、外装４を弾性的にしないのが望ましい。

【００２６】収容装置６のさらに別の実施形態が図４に示されている。この収容装置６ａは
円錐台状の切欠き２４を有しており、その下側の、最小の直径を有している端部
が、軸方向力Ｆに対するゾンデ２のための軸受部を形成している。収容装置６ａ
によるゾンデ２の側方の支持は、この実施形態では意図されていない。切欠き２
４のテーパ状の形状により、横方向荷重が解消されると第１の電極は初期位置に
「センタリング」される。側方安定性は、この実施形態では、ゾンデ２を図１に
示す部位２２で包囲する外装４によって保証されている。ゾンデに横方向荷重が
かかると、円錐台状の切欠き２４がゾンデ２の旋回を可能にする。第１の電極を
保持している外装４は、切込み電極の支承部の一部である。切欠き２４の底面に
おける切欠き２４の最小の直径は、第１の電極２の直径と同じか、またはこれよ
りわずかに大きいのが好ましく、それによって、ゾンデ２が切欠き２４の底面で
滑ることが防止される。切欠き２４は円錐台とは異なる幾何学構成を有していて
もよく、たとえば図２や図３に示すように円筒の幾何学構成を有していてもよく
、このときには場合により、切欠きの底面でゾンデの軸方向端部が滑らないよう
にする措置を講じることになる。側方安定性は、この場合にも環状部材を省略し
て外装４によって保証されていてよい。

【００２７】図５は、第１の電極の旋回可能な支承がほぼ外装４によってのみ保証されてい
る、本発明による測定装置を断面図で示しており、この場合、第１の電極は先端
と反対を向いている方の端部で、他の保持手段をもたない非常に浅い切欠き２６
に差し込まれており、この切欠きが、第１の電極のこの端部が測定装置の中心に
位置決めされることを保証している。第１の電極２は先端の領域でしっかりと外装に包囲されており、エラストマー
シール材３０が第１の電極２と外装４の間に配置されるのが好ましい。第１の電
極２に当接するこのシール材３０は、第１の電極２がシール材３０に対して相対
的にスライドするのを可能にし、それにより、第１の電極２が旋回したときに外
装の長さ補償を可能にする。

【００２８】図６は、第１の電極２を旋回可能に支承する装置の一部としての、さらに別の
収容装置６ｂを示している。この収容装置６ｂは、第１および第２の軸受半体７
ａ，７ｂを備える球軸受を有しており、第１の軸受半体７ａは、第１の電極２の
一方の端部を収容するための切欠き２６を有しており、この切欠きの中に第１の
電極の端部が特に接着剤６０によって接着されている。図６ａは球継手を休止位
置で示しており、図６ｂは第１の電極２の旋回した位置で球継手を示している。

【００２９】第１の電極２を旋回可能に支承する装置の一部としての、収容装置６ｃのさら
に別の実施形態が図７に示されている。この収容装置６ｃは、第１の電極が中で
特に接着剤３０によって固定されている収容部２８を備えるシャフトを有してい
る。このシャフトは直径が最小の領域９を有しており、横方向荷重が生じたとき
、この領域を中心としてシャフトが旋回可能である。

【００３０】図８は、測定で使用中の本発明よる測定装置の一部を側方断面図で示している
。測定装置は第１の電極２および外装の一部が測定対象物４０に刺込まれており
、このとき、たとえば測定装置が測定対象物に斜めに刺込まれていて、これを真
直ぐに引き抜こうと試みることによって、あるいは第１の電極２の先端が測定対
象物４０の中の硬い障害物から退避することによって、側方力Ｆによる横方向荷
重を受けている。柔軟な外装４はゾンデ２の旋回運動に追随し、このとき、ゾン
デ２が包囲されている外装の部位２２では、第１の電極が外装４によってわずか
にスライド可能に支承されていることによって、長さ補償を行うことができる。

【００３１】本発明による測定装置は、従来技術に基づく測定装置に比べて外装しか有して
いないので、測定後に小さい穴しか測定対象物に残らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による測定装置の一部を断面図で示す側面図である。

【図２】第１実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を、第１の電極が偏向し
ていない位置（図２ａ）と偏向している位置（図２ｂ）で示す詳細図である。

【図３】第２実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を、第１の電極が偏向し
ていない位置（図３ａ）と偏向している位置（図３ｂ）で示す詳細図である。

【図４】第３実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を、第１の電極が偏向し
ていない位置（図４ａ）と偏向している位置（図４ｂ）で示す詳細図である。

【図５】第４実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を、第１の電極が偏向し
ていない位置（図４ａ）と偏向している位置（図４ｂ）で示す詳細図である。

【図６】別の実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を、第１の電極が偏向し
ていない位置（図６ａ）と偏向している位置（図６ｂ）で示す詳細図である。

【図７】本発明の別の実施形態に基づく第１の電極を収容する収容装置を示す詳細図で
ある。

【図８】測定での使用中に、側方力によって負荷されたときの本発明の測定装置を示す
部分図である。

【符号の説明】

２第１の電極４外装６，６ａ，６ｂ，６ｃ収容装置７ａ，７ｂ継手半体８切欠き９断面積の狭い領域１０ゾンデの軸方向端部１２Ａ環状部材１２Ｂ環状部材１４切欠きの側面１６切欠きの底面１８開口部２０仮想的な転心２２第１の電極を包囲している外装の部位２４切欠き２６切欠き２８切欠きＦ力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物（４０）に刺込むための長尺状の第１の電極（２
）と、この第１の電極（２）を少なくとも部分的に包囲する外装（４）とを備え
る測定装置において、第１の電極（２）が旋回可能に支承されていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】第１の電極（２）が一方の端部で収容装置（６，６ａ，６ｂ
，６ｃ）によって旋回可能に支承されていることを特徴とする、請求項１に記載
の測定装置。
【請求項３】外装（４）が柔軟な材料、特に柔軟なプラスチックでできて
いることを特徴とする、請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】第１の電極（２）と外装（４）の間に室が形成されており、
この室の中に測定装置の第２の電極（３）が格納されていることを特徴とする、
測定装置。
【請求項５】外装（４）の直径が収容装置（６）の領域で増大しているこ
とを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項６】第１の電極（２）および／または第１の電極の外装がガラス
でできていることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項７】収容装置（６）が、第１の電極（２）を一方の端部で収容す
る切欠き（８）を有しており、この切欠きが第１の電極（２）の軸方向端部（１
０）のための軸受部を形成していることを特徴とする、前記請求項のいずれか１
項に記載の測定装置。
【請求項８】第１の電極（２）を側方で支承するために、第１の電極（２
）を包囲する環状部材（１２Ａ；１２Ｂ）が第１の電極（２）と切欠き（８）の
側面（１４）との間に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の測定
装置。
【請求項９】環状部材（１２Ａ）が実質的に円形の断面を有していること
を特徴とする、請求項７に記載の測定装置。
【請求項１０】環状部材（１２Ａ）が切欠き（８）の開口部の領域に配置
されていることを特徴とする、請求項９に記載の測定装置。
【請求項１１】環状部材（１２Ｂ）がスリーブ状に構成されており、第１
の電極（２）を、切欠き（８）に差し込まれている端部区域で少なくとも部分的
に包囲していることを特徴とする、請求項８に記載の測定装置。
【請求項１２】環状部材（１２Ａ，１２Ｂ）が柔軟な材料、特にエラスト
マーでできていることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装
置。
【請求項１３】切欠き（８）が円錐台状に構成されており、最小の直径を
もつ端部で、第１の電極（２）の軸方向端部（１０）のための軸受部を形成して
いることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１４】外装（４）が少なくとも１つの部位（２２）で第１の電極
（２）をしっかり包囲していることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に
記載の測定装置。
【請求項１５】外装（４）が前記部位（２２）で第１の電極（２）に対し
てスライド可能に配置されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項
に記載の測定装置。
【請求項１６】外装（４）が第１の電極（２）に取外し可能に配置されて
いることを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１７】収容装置（６ｂ）が継手（７ａ、７ｂ）を有していること
を特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項１８】測定対象物（４０）に切込むための長尺状の第１の電極（
２）と、この第１の電極（２）を少なくとも部分的に包囲する外装（４）とを備
える測定装置において、外装（４）が柔軟な材料で構成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項１９】請求項１から１４までのいずれか１項に記載の測定装置の
利用法において、食料品でｐＨ値を測定するための利用法。