PL212005B1 - Segmentowa obudowa jonoselektywnej elektrody do monitorowania jakości wody - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest segmentowa obudowa jonoselektywnej elektrody, wykonanej w formie zminiaturyzowanej pł ytki, przeznaczonej do monitorowania jakoś ci wody.

Monitorowanie jakości wody zazwyczaj dokonuje się za pomocą zespołów czujników, w charakterze których stosuje się jonoselektywne elektrody, zmieniające swoje właściwości elektryczne pod wpływem charakterystycznych dla nich zanieczyszczeń. Elektrody takie są zazwyczaj wykonywane z krzemu, a ich właściwości jonoselektywne uzyskuje się dzięki zastosowaniu odpowiednich membran. Budowę takich elektrod przedstawiono w opisie patentu PL 193 862 „Krzemowa elektroda jonoselektywna.

Monitorowanie właściwości wody zazwyczaj wymaga zastosowania szeregu takich jonoselektywnych elektrod, wykrywających jony poszczególnych zanieczyszczeń. Dla zapewnienia jednorodnego kontaktu poszczególnych elektrod z badaną wodą oraz dla połączenia tych elektrod z elektroniczną aparaturą pomiarową w literaturze patentowej opisano szereg dość złożonych konstrukcji specjalnych sond, które dobrze przedstawiają aktualny stan techniki w tej dziedzinie. Należy szczególnie wyróżnić budowę sond przedstawionych w opisach patentowych US 5 483 164 „Water quality sensor apparatus, US 6 936 156 „Automated selfcalibrating water quality monitoring sensor housing assembly, US 7 007 541 „Multiparameter monitoring system i WO 2 007 049 003 „Probe or sonde for investigating fluids.

Zdaniem autorów niniejszego zgłoszenia, realizacja przedstawionych w powyższych opisach rozwiązań jest dość złożona technologicznie i nie w pełni odpowiada współczesnym wymogom produkcyjnym. Dlatego dla pełnego wykorzystania zalet elektrod jonoselektywnych należało stworzyć inną konstrukcję segmentowej obudowy, składającą się z dogodnych do wytwarzania i prostych w montaż u segmentów.

Segmentowa obudowa jonoselektywnej elektrody według wynalazku składa się z korpusu, przyłącza wlotowego, przyłącza wylotowego, wspornika i zespołu dociskającego, przy czym korpus, przyłącze wlotowe i przyłącze wylotowe posiadają cylindryczne, wykonane w osi symetrii otwory przepływowe, które po zestawieniu wymienionych trzech elementów łączą się ze sobą tworząc drożny kanał, przebiegający wzdłuż powierzchni jonoselektywnej elektrody umieszczanej w gnieździe korpusu równolegle do osi otworu przepływowego i dociskanej do wymienionego gniazda za pomocą zespołu dociskającego i wspornika. W otworze przepływowym korpusu znajduje się cienka ścianka częściowo go przegradzająca, usytuowana pośrodku wymienionego korpusu poprzecznie w stosunku do osi otworu tworzącego kanał przepływowy, natomiast w zespole dociskającym umieszczonym pomiędzy jonoselektywną elektrodą a wspornikiem są usytuowane metalowe styki stanowiące wyprowadzenia sygnału z elektrody.

Korpus segmentowej obudowy jonoselektywnej elektrody jest wykonany z tworzywa o odpowiedniej elastyczności i posiada dwa sprężyste zaczepy tworzące z krawędzią korpusu kształt „C, których wzajemne rozstawienie jest dopasowane do wymiaru zwężenia szerokości przyłącza wlotowego, natomiast przyłącze wylotowe, wykonane również z tworzywa o odpowiedniej elastyczności, posiada dwa sprężyste zaczepy nadające mu kształt litery „C, których wzajemne rozstawienie jest dopasowane do wymiaru zwężenia szerokości korpusu, co po wzajemnym dociśnięciu wymienionych trzech elementów umożliwia ich połączenie, zapewniające drożność znajdujących się w nich otworów przepływowych tworzących kanał przepływu wody.

Wspornik wchodzący w skład segmentowej obudowy jonoselektywnej elektrody jest wykonany z tworzywa o odpowiedniej elastyczności i posiada dwa sprężyste zaczepy nadające mu kształt litery „M, których wzajemne rozstawienie jest dopasowane do rozstawienia prostokątnych otworów w korpusie tej obudowy, dzięki czemu po wzajemnym dociśnięciu wymienionych elementów następuje ich stabilne połączenie, zapewniające utrzymywanie jonoselektywnej elektrody nad otworem przepływowym w korpusie i pod zespołem dociskającym ustalającym położenie metalowych styków stanowiących wyprowadzenia sygnału z tej elektrody.

Przykład wykonania wynalazku uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny kompletnej obudowy, natomiast fig. 2...5 przedstawiają perspektywiczne widoki jej najbardziej istotnych elementów. Na fig. 2 przedstawiono widok przyłącza wlotowego, na fig. 3 - widok korpusu, na fig. 4 - widok przyłącza wylotowego, a na fig. 5 - widok wspornika.

Przedstawiona na fig. 1 segmentowa obudowa jest zestawiana z korpusu K, przyłącza wlotowego W i przyłącza wylotowego Y, w osi symetrii których znajdują się cylindryczne otwory przepływowe (Ki, Wl, Yl), które po połączeniu wymienionych elementów łączą się ze sobą tworząc drożny kanał, umożliwiający przepływ wody wzdłuż powierzchni jonoselektywnej elektrody E umieszczanej w gnieździe K2 korpusu, równolegle do osi otworu przepływowego. Elektroda jest dociskana do wyPL 212 005 B1 mienionego gniazda za pomocą wspornika D i zespołu dociskającego T, w którym usytuowane są metalowe styki Pi, P2, stanowiące wyprowadzenia sygnału z tej elektrody. W otworze przepływowym Ki korpusu znajduje się cienka ścianka częściowo go przegradzająca (K5), usytuowana pośrodku tego korpusu poprzecznie w stosunku do osi otworu tworzącego kanał przepływowy, dzięki której strumień przepływającej wody kierowany jest na czynną powierzchnię jonoselektywnej elektrody E.

Główne części obudowy, a mianowicie korpus, przyłącze wlotowe, przyłącze wylotowe i wspornik są wykonane z tworzywa o odpowiedniej elastyczności, co umożliwia korzystanie z mechanizmu zatrzaskiwania do ich wzajemnego łączenia. Korpus posiada dwa sprężyste zaczepy K3, K4 tworzące z krawędzią korpusu kształt litery „C, dopasowane wymiarami do występów W3, W4 przyłącza wlotowego, a przyłącze wylotowe, posiada również dwa podobne sprężyste zaczepy Y3, Y4, dopasowane wymiarami do występów Kr, K7 korpusu. Wzajemne dociśnięcie trzech wymienionych elementów umożliwia ich połączenie, zapewniając drożność znajdujących się w nich otworów przepływowych Wi, Kl, Yi. Wspornik D posiada dwa sprężyste zaczepy D3, D4 nadające mu kształt litery „M, których wzajemne rozstawienie jest dopasowane wymiarami do rozstawienia prostokątnych otworów K8, K9 korpusu, co również umożliwia proste połączenie wymienionych elementów, zapewniając równocześnie usytuowanie elektrody jonoselektywnej w gnieździe K2 nad otworem przepływowym Ki korpusu oraz pod zespołem dociskającym, zawierającym metalowe styki stanowiące wyprowadzenia wymienionej elektrody.

Poszczególne części obudowy według wynalazku mogą być dogodnie i tanio wytwarzane z popularnego tworzywa sztucznego, np. takiego jakim jest ABS. Tworzywo to zapewnia odpowiednią odporność chemiczną, dobre właściwości elektryczne oraz odpowiednią elastyczność, niezbędną dla trwałego łączenia poszczególnych części obudowy ze sobą za pomocą powyżej przedstawionych mechanizmów zatrzaskowych. Montaż jonoselektywnej elektrody, wykonanej w formie zminiaturyzowanej płytki o wymiarach dopasowanych do wymiarów gniazda w korpusie obudowy jest bardzo prosty. Umieszczenie nad elektrodą zespołu dociskającego z wbudowanymi metalowymi stykami oraz wciśnięcie sprężystych zaczepów wspornika w otwory korpusu zapewnia trwałe połączenie tej elektrody z odpowiednią aparaturą pomiarową.

Zaletą przedstawionej konstrukcji segmentowej obudowy jest łatwość ich wzajemnego łączenia w celu realizacji złożonych instalacji pomiarowych, monitorujących różne rodzaje zanieczyszczeń wykrywanych za pomocą odpowiednich elektrod. W tym celu przyłącza wylotowe poszczególnych obudów można za pomocą sztywnych lub elastycznych łączników łączyć z przyłączami wlotowymi następnych, tworząc odpowiednio długi łańcuch, przez który przepływa ten sam strumień badanej wody, dzięki czemu uzyskiwane z poszczególnych sond sygnały elektryczne są w pełni porównywalne.

Claims (2)

1. Segmentowa obudowa jonoselektywnej elektrody do monitorowania jakości wody według wynalazku złożona z korpusu, przyłącza wlotowego, przyłącza wylotowego, wspornika i zespołu dociskającego, znamienna tym, że w korpusie (K), w przyłączu wlotowym (W) i w przyłączu wylotowym (Y) znajdują się cylindryczne otwory przepływowe (Ki, Wi, Yi), wykonane w osi symetrii tych elementów, które po zestawieniu wymienionych elementów łączą się ze sobą tworząc drożny kanał, przebiegający wzdłuż powierzchni jonoselektywnej elektrody (E) umieszczanej w gnieżdzie (K2) korpusu (K) równolegle do osi otworu przepływowego (Ki) i dociskanej do wymienionego gniazda za pomocą wspornika (D) i zespołu dociskającego (T), przy czym w otworze przepływowym (Ki korpusu (K) znajduje się cienka ścianka częściowo go przegradzająca (K5), usytuowana pośrodku wymienionego korpusu poprzecznie w stosunku do osi otworu tworzącego kanał przepływowy, natomiast w zespole dociskającym (D), umieszczonym pomiędzy jonoselektywną elektrodą (E) a wspornikiem (T) usytuowane są metalowe styki (Pi, P2), stanowiące wyprowadzenia sygnału z tej elektrody.

2. Segmentowa obudowa jonoselektywnej elektrody według zastrz. 1, znamienna tym, że jej korpus (K), wykonany z tworzywa o odpowiedniej elastyczności, posiada dwa sprężyste zaczepy (K3, K4) tworzące z krawędzią korpusu kształt litery „C, dopasowane wymiarami do występów (W3, W4) przyłącza wlotowego (W), a przyłącze wylotowe (Y), wykonane również z tworzywa o odpowiedniej elastyczności, posiada dwa sprężyste zaczepy (Y3, Y4) nadające mu kształt litery „M, dopasowane wymiarami do występów (Kr, K7) korpusu (K), co po wzajemnym dociśnięciu wymienionych trzech elementów umożliwia ich połączenie, zapewniając drożność znajdujących się w nich otworów przepły-