JPH05508922A - 流体中の化学物質の濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体中の化学物質の濃度測定装置 本発明は、流体中の化学物質の濃度を測定するための装置に関する。

そのような装置は、測定ユニ１トとして例えば電界効果トランジスタを含み得る 。電界効果トランジスタは、信号を増幅できる電子部品である。これらは、電子 を供給する電極（ソース）と、電子を受ける電極（ドレーン）と、それらの間に 位置して電子が流れて通る（チャンネル）領域と、信号に従って決まる電界を用 いながら電子流に影響を与える制御電極（ゲート）とから構成されている。電子 流が通過する搬送媒体は、電界効果トランジスタの場合には半導体である。半導 体の測定表面は、ソース、ドレーンおよびゲートによって形成される。ソースお よびドレーンは導電体に接続される。

電界効果トランジスタの導電体は、最適機能のためには、外部環境に対して、そ して相互間でも絶縁されなければならない。特に化学電界効果トランジスタの場 合には、そのゲートは信号を発する液体に接触し、そのような絶縁の必要性は非 常に高い。周知のトランジスタでは、ソースおよびドレーンに接続される導電体 は、一般に、その目的のために合成樹脂内にモールドされており、その場合、ゲ ート領域はフリーのままにしておかなければならない。そして、このことには種 々の問題が生じる。

まず第１に、トランジスタの寸法に関する観点においては、合成樹脂の微細的精 度に関してゲート領域をフリーに保つことが往々にして困難である。導電体は、 これは電界効果トランジスタのゲート領域と同一側に位置させられるが、したが って周知の装置では、できるだけゲート領域から離して取り付けられる。さらに 、チャンネルは、合成樹脂と、液体の影響下にあるトランジスタとの間に形成さ れ得、このチャンネルを通って液体は、ゲートの外に位置されたトランジスタの 部分に達し得る。そのとき、絶縁はもはや不十分となってしまう。

この発明は、その目的のために、流体中の化学物質の濃度を測定するための装置 を備えていなければならず、その装置によれば、上述のような支障は回避される 。

このことは、測定表面を有する半導体を備えた装置により、この発明で達成され 、そのインピーダンスの大きさは、化学物質がその表面に接触することで変化し 、その表面は、流体の流路溝が配置されるハウジング内に配置され、そのハウジ ング内で測定表面は溝の壁部を形成し、且つ取り外し可能なシーリング部材によ ってハウジングに対してシールされており、そして、その半導体は、測定信号の 導通のために導電体が備えられている。その点において導電体はハウジング内に 組み付けられ、取り外し可能なシーリング部材により、測定表面と接触されられ る流体からはシールされる。

取り外し可能なシーリング部材は、好ましくは０リングである。測定表面は、機 械的接触のために、ハウジングの他の部分からは十分に絶縁されている。

本発明の好適な一実施例においては、導電体は、測定表面から離れて半導体の側 に取り付けられている。導電体が測定表面に面している側に取り付けられている 状態での半導体は、導電体がその絶縁の点に関してシーリング部材の外側に位置 しなければならないので、かなり大きくなってしまう。このことは、必然的にコ スト高を招いてしまう。

この導電体は、例えばワイヤ状に形成することができ、且つ導電性接着により、 測定表面から離れた半導体の側に接着することができる。さらに別の絶縁方法の ある好適な一実施例においては、導電体は、測定表面から離れた半導体の側に付 勢された状態で接触している。その導電体は、弾性のある接点を持った金属管で あってもよく、また例えば板ばねであってもよい。

ハウジングは、好ましくは二つの部材からなっており、その両部材は互いに螺子 で接合されている。ここでの利点は、半導体が取り替えられなければならないと き、ハウジングがまだ使用可能であることである。さらには、両部材は射出成型 によ；て製造され得ることである。半導体は、その後にハウジング内に取り付け られる。したがって逆に、半導体は、射出成型プロセスのパラメータによっては 影響されないことになる。このことは、例えば半導体が有＃！膜を含んでいる場 合には重要である。

好ましくは、二つの部材はバヨネット接続によって互いに固定される。両ハウジ ング部分を互いに取り付ける際に伴われるその回転動作は、測定表面とハウジン グとの間の良好なシーリング状態を確実にする。

ハウジングおよびシーリング部材の材料は、その全体が殺菌され得るように選択 される。これは、本来蒸気を使用する場所にて任意に行えるものであり、例えば １３０℃で１４分間行われる。

本発明に係る幾つかの装置は、アセンブリに統一でき、そのアセンブリでは、流 路溝は互いに接続される。そのようなアセンブリの利点は、異なった化学物質の 濃度が、一つの若しくは同一の流体流から測定できることにある。

さらなる詳細および特徴は、以下の添付図面から明らかとなるであろう。

図１は、本発明に係る二つの装置からなる第１実施例の部分破断斜視図である。

図２は、本発明に係る幾つかの装置からなる第２実施例の部分破断斜視図である 。

ｒ！ｌＪ３は、本発明に係る装置のアセンブリの部分破断斜視図である。

図１は、発明に係る二つの装置ｌを示しており、そのれぞれは、螺子４によって 互いに接続可能な二つの六つジング部材２および３からなっている。個々の装置 １は、ロッド状部材５を用いて互いに接続可能にされている。ハウジング部材２ は凹部６を存しており、その凹部内には半導体７がピッチリと受け入れられる。

半導体７は、ソース領域９と、ゲート領域１０およびドレーン領域１１とからな る測定表面８を有している。ソース９およびドレーン１１は、それぞれ導電体１ ２および１３に接続されている。この半導体は、供給溝Ｉ４と排出溝Ｉ５とから 構成される流路溝によって流体と接触する状態におかれ得る。測定表面８は、流 路溝の壁の一部を形成する。０リングは、そのリングの外側に位置された半導体 ７の部会１７に対して測定表面８をシールする。Ｏリング１８は、耳いに接続す る供給溝および排出溝の間をシールする。

図２は本発明の第２実施例を示している。ハウジング部材２２および２３はバヨ ネ・２ト継手によって接続される。この目的のために、ハウジング部材２２は突 出部１９を宵し、そしてハウジング部材２３は凹部２ｏを育している。この接続 は、矢印２１の方向の回転動作によって行われる。導電体２４．２５は管である 。

半導体３１との接触は、弾性接点２６．２７を介して行われる（図３参照）。

撹散の装置は互いに取り付けられ、その場合、互いに接続される供給溝および排 出溝の間のシーリングは、それぞれ０リング３０によってなされる。

図３は、図２の装置の幾つかの詳細を示している。０リング３２は、ハウジング 部材２３内の円形凹部３３内に嵌め込まりる。半導体３Ｉは、０リング３２の上 に、大略正方形の凹部３４内に嵌め込まれる。ソースおよびドレーンの接点３５ および３６は、それぞれ管状導電体３７および３８に接触する。導電体３７゜３ ８はハウジング３９の一部を構成し、そのハウジング内では接点４１はスプリン グ４０を介して弾性的に収容される。導電体３７．３８は、ハウジング部材２２ 内の管状凹部４２内にそれ自身が位置される。

螺子部材４３および端部部材４４によって互いに接続される五つの装置は、アセ ンブリ４５を形成する。供給および排出溝２９は、流体のための給排管（図示せ ず）をこれに接続するための螺子４７が任意に設けられている管部材４６を介し て外部雰囲気と連通している。

ＦＩｏ、１ 苧１ｈ食 運ξ車′ゾ晋 本発明は、測定表面を存し、化学物質が表面に接触することによってインピーダ ンスの大きさが変化し、且つ流体のための流路溝が中に配置されたハウジング内 に配置される半導体により特徴付けられ、上記測定表面は、上記溝の壁面の一部 を形成し、旦っ取り外し可能なシーリング部材によって上記ハウジングに対して シールされており、上記半導体は測定信号の導通のために導電材が設けられてい る、流体中の化学物質の濃度測定装置を提供する。上記取り外し可能なシーリン グ部材は、好ましくは○リングである。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．測定表面を有し、化学物質が表面に接触することによってインピーダンスの 大きさが変化し、且つ流体のための流路溝が中に配置されたハウジング内に配置 される半導体により特徴付けられ、上記測定表面は、上記溝の壁面の一部を形成 し、且つ取り外し可能なシーリング部材によって上記ハウジングに対してシール されており、上記半導体は測定信号の導通のために導電材が設けられている、流 体中の化学物質の濃度測定装置。
2. ２．上記取り外し可能なシーリング部材はＯリングであることを特徴とする請求 項１において請求された装置。
3. ３．上記導電材は、測定表面から離れた半導体の側に取り付けられていることを 特徴とする請求項１−２において請求された装置。
4. ４．上記導電材は、測定表面から離れた半導体の側に接着されていることを特徴 とする請求項１−３において請求された装置。
5. ５．上記導電材は、測定表面から離れた半導体の側に付勢されて接触しているこ とを特徴とする請求項１−４において請求された装置。
6. ６．上記ハウジングは、バヨネット継手によって互いに固定される二つの部材か らなることを特徴とする請求項１−５において請求された装置。
7. ７．上記装置は、殺菌温度に耐える材料から製造されることを特徴とする前記請 求項のいずれかに請求された装置。
8. ８．上記流路溝は互いに接続されていることを特徴とする前記請求項のいずれか に請求された装置のアセンブリ。