JPH0463340B2 - - Google Patents
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- JPH0463340B2 JPH0463340B2 JP61042043A JP4204386A JPH0463340B2 JP H0463340 B2 JPH0463340 B2 JP H0463340B2 JP 61042043 A JP61042043 A JP 61042043A JP 4204386 A JP4204386 A JP 4204386A JP H0463340 B2 JPH0463340 B2 JP H0463340B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14542—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring blood gases
-
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-
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-
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- A61B5/1491—Heated applicators
-
- 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
- G01N27/302—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells pH sensitive, e.g. quinhydron, antimony or hydrogen electrodes
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はPHを測定する、殊にCO2分圧を経皮的
に測定する測定頭アセンブリに関する。
に測定する測定頭アセンブリに関する。
従来の技術
かゝる金属／金属酸化物の測定電極は、ドイツ
公開特許第2121047号明細書から公知である。こ
の測定電極は、金属としては、例えばイリジウム
及び金属酸化物としては酸化イリジウムを利用
し、液体と接触しているイリジウム電極の１部分
は酸化イリジウムからなる被膜を有する。この酸
化イリジウム被膜を得るためには、３種の異なる
工程からなる方法が記載されており、イリジウム
からなる成形体を均一に被覆する酸化物被覆が得
られる。
公開特許第2121047号明細書から公知である。こ
の測定電極は、金属としては、例えばイリジウム
及び金属酸化物としては酸化イリジウムを利用
し、液体と接触しているイリジウム電極の１部分
は酸化イリジウムからなる被膜を有する。この酸
化イリジウム被膜を得るためには、３種の異なる
工程からなる方法が記載されており、イリジウム
からなる成形体を均一に被覆する酸化物被覆が得
られる。
ヨーロツパ特許公開公報第0102033号からは、
CO2分圧を経皮的に測定する電気化学的センサー
が公知であり、これは同じようにしてイリジウ
ム／酸化イリジウムの測定電極を使用する。この
電気化学的センサーでは、測定電極の測定に敏感
な部分は支持体スタンプ上に被覆したイリジウム
プレートからなつており、このプレートは電気化
学的及び／又は熱化学的酸化によつて少くとも１
部分酸化されている。
CO2分圧を経皮的に測定する電気化学的センサー
が公知であり、これは同じようにしてイリジウ
ム／酸化イリジウムの測定電極を使用する。この
電気化学的センサーでは、測定電極の測定に敏感
な部分は支持体スタンプ上に被覆したイリジウム
プレートからなつており、このプレートは電気化
学的及び／又は熱化学的酸化によつて少くとも１
部分酸化されている。
両公知測定電極は、酸化物層を得るためには化
学的、電気化学的又は物理的方法を使用し、それ
故酸化物層の厚さは極めてわずかである特徴を有
する。これから、電極の形状は酸化物層支持体に
よつて与えられることが判明する。これによつて
測定電極のあとからの機械的加工は、電極を、例
えば測定頭に取付けた後に取付け個所の幾何学的
関係に適合させ、固体汚染物を清掃するためには
もはや不可能である。公知測定電極では、酸化物
層を被覆した後に、屡々電極は何かある方法で機
械的に変らないか又は損われないことを配慮しな
ければならない。
学的、電気化学的又は物理的方法を使用し、それ
故酸化物層の厚さは極めてわずかである特徴を有
する。これから、電極の形状は酸化物層支持体に
よつて与えられることが判明する。これによつて
測定電極のあとからの機械的加工は、電極を、例
えば測定頭に取付けた後に取付け個所の幾何学的
関係に適合させ、固体汚染物を清掃するためには
もはや不可能である。公知測定電極では、酸化物
層を被覆した後に、屡々電極は何かある方法で機
械的に変らないか又は損われないことを配慮しな
ければならない。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、前種の金属／金属酸化物の測
定電極を、電極を測定目的によつて得られた電極
支持体の形状に容易に適合させることができ、従
来必要で費用のかゝる製造工程を避けて、測定電
極と測定頭との精密な組立てが得られるようにし
て改良することである。この組立てによつて、測
定電極と測定頭との測定面を一緒にして最終的に
考慮された形状にすることができる。
定電極を、電極を測定目的によつて得られた電極
支持体の形状に容易に適合させることができ、従
来必要で費用のかゝる製造工程を避けて、測定電
極と測定頭との精密な組立てが得られるようにし
て改良することである。この組立てによつて、測
定電極と測定頭との測定面を一緒にして最終的に
考慮された形状にすることができる。
問題点を解決するための手段
この目的を解決するためには、PH測定を行なう
ための測定頭アセンブリにおいて、該アセンブリ
は、 測定頭表面を形成し、かつ該表面中に形成され
た開口部を有する測定頭； 第１測定表面を有し、かつ該開口部中に取り付
けられて該第１測定表面を形成し、該第１測定表
面が前記測定頭表面に隣り合い、更に受容開口部
を形成して有する照合電極； 該受容開口部中に取り付けられた測定電極ユニ
ツト；からなり 該ユニツトは、 電気絶縁材料からなり、かつ該照合電極から電
気的に絶縁された中空室を形成する支持体； 支持体中に固定され、中空室中に延長部を有す
る電気誘導部； 中空室を満たし、誘導部の延長部を埋め込み、
これとの電気的接触を確立する固体接触体； 金属酸化物、該酸化物の金属及びマトリツクス
支持体の混合物を含有する該固体接触体；及び 誘導部の直径より大きい巾を有する第２測定表
面を形成する外側表面を有する該固体接触体；か
らなり 測定頭表面、第１測定表面及び第２測定表面は
相互に隣り合つており、かつ機械的に成形され
て、平滑な連続的複合測定表面を同一平面で、か
つ結合して形成していることが考慮される。
ための測定頭アセンブリにおいて、該アセンブリ
は、 測定頭表面を形成し、かつ該表面中に形成され
た開口部を有する測定頭； 第１測定表面を有し、かつ該開口部中に取り付
けられて該第１測定表面を形成し、該第１測定表
面が前記測定頭表面に隣り合い、更に受容開口部
を形成して有する照合電極； 該受容開口部中に取り付けられた測定電極ユニ
ツト；からなり 該ユニツトは、 電気絶縁材料からなり、かつ該照合電極から電
気的に絶縁された中空室を形成する支持体； 支持体中に固定され、中空室中に延長部を有す
る電気誘導部； 中空室を満たし、誘導部の延長部を埋め込み、
これとの電気的接触を確立する固体接触体； 金属酸化物、該酸化物の金属及びマトリツクス
支持体の混合物を含有する該固体接触体；及び 誘導部の直径より大きい巾を有する第２測定表
面を形成する外側表面を有する該固体接触体；か
らなり 測定頭表面、第１測定表面及び第２測定表面は
相互に隣り合つており、かつ機械的に成形され
て、平滑な連続的複合測定表面を同一平面で、か
つ結合して形成していることが考慮される。
本発明による測定電極の利点は、測定に必要な
接触体は別の作業工程で、例えば焼結金属／金属
酸化物混合物から製造し、電極支持体に設けるこ
とができることである。接触体は、取付け状態で
機械的に加工し、測定に敏感な金属／金属酸化物
層を損なわないで、測定頭の形状のその外形に適
合させることができる。意外なことにも、このよ
うにして製造した測定電極は、PHを測定するため
にはPHの変動に対して著しく敏感に反応すること
が判明し、これは当業者には容易に予期すること
ができなかつた。すべての公知測定電極は、著し
く薄い測定に敏感な金属／金属酸化物境界層は、
じやまされないで試験すべき液体に曝露されてい
るように形成されている。従来は、マトリツクス
支持体中の測定に敏感な境界層の分配によつて、
測定電極はPHの変動に対して不十分で緩慢に応答
するのに過ぎなかつた。それ故、かゝるマトリツ
クス電極は常に専ら照合電極として、例えば測定
電極に精確な一定の照合シグナルを放出する銀／
塩化銀電極として使用された（ドイツ公開特許第
2912834号明細書、ヨーロツパ特許公開公報第
0100988号）。
接触体は別の作業工程で、例えば焼結金属／金属
酸化物混合物から製造し、電極支持体に設けるこ
とができることである。接触体は、取付け状態で
機械的に加工し、測定に敏感な金属／金属酸化物
層を損なわないで、測定頭の形状のその外形に適
合させることができる。意外なことにも、このよ
うにして製造した測定電極は、PHを測定するため
にはPHの変動に対して著しく敏感に反応すること
が判明し、これは当業者には容易に予期すること
ができなかつた。すべての公知測定電極は、著し
く薄い測定に敏感な金属／金属酸化物境界層は、
じやまされないで試験すべき液体に曝露されてい
るように形成されている。従来は、マトリツクス
支持体中の測定に敏感な境界層の分配によつて、
測定電極はPHの変動に対して不十分で緩慢に応答
するのに過ぎなかつた。それ故、かゝるマトリツ
クス電極は常に専ら照合電極として、例えば測定
電極に精確な一定の照合シグナルを放出する銀／
塩化銀電極として使用された（ドイツ公開特許第
2912834号明細書、ヨーロツパ特許公開公報第
0100988号）。
それ故本発明による測定電極は、液体のPHの測
定に適当であるだけではなく、同じようにして皮
膚のCO2の経皮的測定に使用することもできる。
この測定電極は、特に測定面の形造つた半球状成
形物に適合させることができ、電解質のPH測定に
十分に短かい応答時間を有する。
定に適当であるだけではなく、同じようにして皮
膚のCO2の経皮的測定に使用することもできる。
この測定電極は、特に測定面の形造つた半球状成
形物に適合させることができ、電解質のPH測定に
十分に短かい応答時間を有する。
本発明のもう１つの構成では、金属酸化物はマ
トリツクス支持体中に収容されていてもよい。
トリツクス支持体中に収容されていてもよい。
金属酸化物を有するマトリツクス支持体は、好
ましくは金属酸化物の金属からなる電気誘導部
に、例えば金属導線がマトリツクス支持体として
の金属酸化物を含有し、例えばポリ塩化ビニルか
らなる層に取囲まれている形で設けられていても
よい。
ましくは金属酸化物の金属からなる電気誘導部
に、例えば金属導線がマトリツクス支持体として
の金属酸化物を含有し、例えばポリ塩化ビニルか
らなる層に取囲まれている形で設けられていても
よい。
好ましくはマトリツクス支持体は金属酸化物並
びにその金属を粉末形で含有することができ、こ
の場合電気誘導部は任意の他の金属からなつてい
てもよく、金属酸化物と金属誘導部との境界面に
は、測定を妨害する接触電位は生じない。
びにその金属を粉末形で含有することができ、こ
の場合電気誘導部は任意の他の金属からなつてい
てもよく、金属酸化物と金属誘導部との境界面に
は、測定を妨害する接触電位は生じない。
測定電極を形成するためには、白金族又は好ま
しくはジルコニウム又はチタンからの金属の使用
が特に好ましいことが判明した。
しくはジルコニウム又はチタンからの金属の使用
が特に好ましいことが判明した。
硬化性で特定の測定電極形に適合する接触体を
作るためには、金属約45重量％及び金属酸化物約
45重量％とマトリツクス支持体約10重量％との混
合割合が特に適当であることが立証された。この
場合マトリツクス支持体は、好ましくは重合プラ
スチツク、例えばポリ塩化ビニル又は類似硬化性
物質、例えばエポキシド樹脂又はシリコン含有有
機物質、例えばシリコンゴム並びにセラミツク又
はガラスからなつていてもよく、これらには硬化
性接着結合剤が添加されていてもよい。
作るためには、金属約45重量％及び金属酸化物約
45重量％とマトリツクス支持体約10重量％との混
合割合が特に適当であることが立証された。この
場合マトリツクス支持体は、好ましくは重合プラ
スチツク、例えばポリ塩化ビニル又は類似硬化性
物質、例えばエポキシド樹脂又はシリコン含有有
機物質、例えばシリコンゴム並びにセラミツク又
はガラスからなつていてもよく、これらには硬化
性接着結合剤が添加されていてもよい。
実施例
第１図は金属／金属酸化物の測定電極１を示
し、電極はアクリルガラスからなる電極支持体
２，３を有する。この場合電極支持体３は電極支
持体２に比して接触体４の任意の個所を占める。
接触体４は金属、該金属の酸化物及びマトリツク
ス支持体から、決められた混合割合で構成されて
おり、領域Ｂはこの接触体を拡大して例示した領
域である、即ち点で示された金属５、円形によつ
て示された金属酸化物６及び十字形で示されたマ
トリツクス支持体７を示す。接触体４中には、金
属誘導部８が図示されていない測定単位にシグナ
ルを送るために浸漬している。
し、電極はアクリルガラスからなる電極支持体
２，３を有する。この場合電極支持体３は電極支
持体２に比して接触体４の任意の個所を占める。
接触体４は金属、該金属の酸化物及びマトリツク
ス支持体から、決められた混合割合で構成されて
おり、領域Ｂはこの接触体を拡大して例示した領
域である、即ち点で示された金属５、円形によつ
て示された金属酸化物６及び十字形で示されたマ
トリツクス支持体７を示す。接触体４中には、金
属誘導部８が図示されていない測定単位にシグナ
ルを送るために浸漬している。
第２図による取付け状態では、測定頭９中のPH
測定電極１はCO2分圧を経皮的に測定するために
存在する。PH測定電極１は、公知方法で照合電極
１４に取囲まれている。両電極を加熱部１５によ
つて一定温度で維持し、これはサーミタス１６に
よつて監視する（加熱部１５及びサーミスタに関
する記載は参考までにあげた）。固定リング１０
は、張力リング１１を介してメンブラン１３を、
照合電極１４及び測定電極１を有する測定頭９に
押付け、これによつて電解質１２を電極表面と緊
密に接触して維持し、周囲から分離する。
測定電極１はCO2分圧を経皮的に測定するために
存在する。PH測定電極１は、公知方法で照合電極
１４に取囲まれている。両電極を加熱部１５によ
つて一定温度で維持し、これはサーミタス１６に
よつて監視する（加熱部１５及びサーミスタに関
する記載は参考までにあげた）。固定リング１０
は、張力リング１１を介してメンブラン１３を、
照合電極１４及び測定電極１を有する測定頭９に
押付け、これによつて電解質１２を電極表面と緊
密に接触して維持し、周囲から分離する。
PH測定電極１を測定頭９に取付ける場合には、
先づ測定電極１を、このために設けられた照合電
極１４内の空所に挿入し、続いて照合電極１４及
び測定頭９の表面と一緒に型どおりに作り、他の
表面との適切な構成の測定電極１の表面を得るこ
とができる。この場合接触体４内部の金属と金属
酸化物との測定活性境界面は、破かいされないか
又は妨げられない。
先づ測定電極１を、このために設けられた照合電
極１４内の空所に挿入し、続いて照合電極１４及
び測定頭９の表面と一緒に型どおりに作り、他の
表面との適切な構成の測定電極１の表面を得るこ
とができる。この場合接触体４内部の金属と金属
酸化物との測定活性境界面は、破かいされないか
又は妨げられない。
第１図は測定電極の縦断面図であり、Ｂの領域
は接触体４の１部を拡大して示す。第２図は経皮
的にCO2を測定する測定頭の縦断面図である。 １……測定電極、２……電極支持体、３……電
極支持体、４……接触体、５……金属、６……金
属酸化物、７……マトリツクス支持体、８……電
気誘導部、９……測定頭、１０……固定リング、
１１……張力リング、１２……電解質、１３……
メンブラン、１４……照合電極、１５……加熱
部、１６……サーミスタ、Ｂ……領域。
は接触体４の１部を拡大して示す。第２図は経皮
的にCO2を測定する測定頭の縦断面図である。 １……測定電極、２……電極支持体、３……電
極支持体、４……接触体、５……金属、６……金
属酸化物、７……マトリツクス支持体、８……電
気誘導部、９……測定頭、１０……固定リング、
１１……張力リング、１２……電解質、１３……
メンブラン、１４……照合電極、１５……加熱
部、１６……サーミスタ、Ｂ……領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PH測定を行なうための測定頭アセンブリにお
いて、該アセンブリは、 測定頭表面を形成し、かつ該表面中に形成され
た開口部を有する測定頭； 第１測定表面を有し、かつ該開口部中に取り付
けられて該第１測定表面を形成し、該第１測定表
面が前記測定頭表面に隣り合い、更に受容開口部
を形成して有する照合電極； 該受容開口部中に取り付けられた測定電極ユニ
ツト；からなり 該ユニツトは、 電気絶縁材料からなり、かつ該照合電極から電
気的に絶縁された中空室を形成する支持体； 支持体中に固定され、中空室中に延長部を有す
る電気誘導部； 中空室を満たし、誘導部の延長部を埋め込み、
これとの電気的接触を確立する固体接触体； 金属酸化物、該酸化物の金属及びマトリツクス
支持体の混合物を含有する該固体接触体；及び 誘導部の直径より大きい巾を有する第２測定表
面を形成する外側表面を有する該固体接触体；か
らなり 測定頭表面、第１測定表面及び第２測定表面は
相互に隣り合つており、かつ機械的に成形され
て、平滑な連続的複合測定表面を同一平面で、か
つ結合して形成していることを特徴とするPH測定
用アセンブリ。 ２ 電気誘導部が金属酸化物の金属と同じ金属か
らなる特許請求の範囲第１項記載の測定頭アセン
ブリ。 ３ 該金属酸化物の金属が白金属金属である特許
請求の範囲第１項記載の測定頭アセンブリ。 ４ 金属酸化物の金属がジルコニウム及びチタン
の群から選択された金属である特許請求の範囲第
１項記載の測定頭アセンブリ。 ５ 接触体が金属約45重量％、金属酸化物約45重
量％及びマトリツクス支持体約10重量％からなつ
ている特許請求の範囲第１項記載の測定頭アセン
ブリ。 ６ マトリツクス支持体が重合プラスチツクから
なる特許請求の範囲第１項記載の測定頭アセンブ
リ。 ７ マトリツクス支持体はガラスからなつている
特許請求の範囲第１項記載の測定頭アセンブリ。 ８ マトリツクス支持体はセラミツクスからなつ
ている特許請求の範囲第１項記載の測定頭アセン
ブリ。 ９ 複合測定表面に隣接して配置されているメン
ブラン；複合測定表面とメンブランとの間に挿入
された電解質；及び該メンブランを測定頭に固定
し、その際電解質と複合測定表面との密な接触を
保持する固定装置からなる特許請求の範囲第１項
記載の測定頭アセンブリ。
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