RU29588U1 - Датчик для исследования жидкостей - Google Patents
Датчик для исследования жидкостейInfo
- Publication number
- RU29588U1 RU29588U1 RU2002126181/20U RU2002126181U RU29588U1 RU 29588 U1 RU29588 U1 RU 29588U1 RU 2002126181/20 U RU2002126181/20 U RU 2002126181/20U RU 2002126181 U RU2002126181 U RU 2002126181U RU 29588 U1 RU29588 U1 RU 29588U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- dielectric
- electrodes
- liquids
- layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Датчик для исследования жидкостей
Полезная модель относится к физико-химическому и медико-биологическому анализу жидкостей методами изотермической деполяризации и кондуктометрии и может быть использована в медицинских и ветеринарных лабораторных исследованиях биожидкостей, а также при контроле и исследованиях технологических жидких сред в различных отраслях промышленности.
Известен датчик для исследования микрообъемов биожидкостей, содержащий два электрода, закрепленных в диэлектрическом корпусе 1. Известный датчик имеет капилярный канал с расположенными в нем штырями-электродами, что не позволяет применять его для исследований жидкостей методом изотермической деполяризации, а также ограничивает возможность его применения для исследования суспензий с мелко- и крупнозернистыми частицами твердой фазы.
Известен датчик для исследования жидкостей содержаш;ий диэлектрический корпус, два электрода, один из которых имеет плоскую чувствительную часть, электрические выводы 2. Второй электрод в известном датчике выполнен в виде иглы, что ограничивает возможность использования датчика для исследования жидкостей методом изотермической
МПКООШ27/02, 27/07
деполяризации. Применение платины в качестве материала электродов, обуславливает высокую стоимость датчика.
Известен датчик для исследования жидкостей, содержащий корпус, два плоскопараллельных металлических электрода, колибрующую пластину, электрические выводы 3. Известный датчик имеет сложную материалоемкую конструкцию и большие габариты, что обуславливает его повышенную стоимость. Один из электродов выполнен в виде усеченного конуса, установленного в корпусе, а второй в виде пластины больших размеров, что ограничивает точность измерений при исследованиях методом изотермической деполяризации, а также возможность применения датчика для измерений в малых объемах жидкостей.
Наиболее близким к заявляемому является датчик для исследования жидкостей, содержап ;ий корпус, два равных плоскопараллельных металлических электрода, установленных с возможностью образования между ними зазора прямоугольного сечения для исследуемой жидкости, электрические выводы 4. Известный датчик предназначен для исследования жидкостей методом изотермической деполяризации, а также может быть использован для измерений электропроводности жидкости. Известный датчик выполнен в виде ячейки, содержащей корпус их фторопласта, в котором параллельно установлены два электрода в виде металлических пластин равного размера, соединенных электрическими выводами с
гнездами штепсельного разъема, выполненными в корпусе, что обуславливает повышенные материалоемкость и габариты датчика. Размеш;ение электродов в углублении корпуса ограничивает возможность применения датчика для исследований жидкости в потоке. По указанным причинам известный датчик малопригоден для проведения исследований биожидкостей человека и животных.
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания датчика для исследования жидкостей методами изотермической деполяризации и кондуктометрии, в том числе, создания малогабаритного разового датчика для исследования биожидкостей. Технический результат полезной модели заключается в снижении габаритов и материалоемкости датчика, расширении области применения датчика. Кроме того, технический результат заключается в снижении стоимости датчика.
Решение указанной технической задачи и достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в датчике для исследования жидкостей, содержащем корпус, два равных плоскопараллельных металлических электрода, установленных с возможностью образования между ними зазора прямоугольного сечения, электрические выводы, корпус выполнен в виде двух плоскопараллельных диэлектрических пластин, соединенных у одного из их торцов слоем диэлектрического материала, а каждый электрод нанесен на плоскую поверхность диэлектрической
пластины в виде металлического слоя. При этом диэлектрические пластины выполнены из стекла. Кроме того, электрические выводы изготовлены в виде полосок металлической фольги, каждая из которых закреплена одним концом между диэлектрической пластиной и слоем диэлектрического материала с возможностью контакта со слоем металла, а вторым концом размещена на торце пластины.
Предлагаемый датчик выполнен в виде плоских диэлектрических подложек в форме пластин, на плоскую поверхность каждой из которых нанесен электрод в виде слоя металла (тонкопленочного или толстопленочного металлического покрытия) толщиной от десятых долей микрометра до нескольких десятков микрометров (нанесение более толстых слоев нецелесообразно, поскольку увеличивает материалоемкость датчика). Диэлектрические пластины прочно соединены с помощью слоя из диэлектрического материала. Толщина диэлектрического слоя определяется преимущественно заданным межэлектродным расстоянием (шириной зазора между металлическими слоями), а также должна обеспечивать электроизоляцию металлических слоев и электрических выводов друг от друга и может быть выбрана от микрометров до нескольких миллиметров. Благодаря этому, предлагаемая полезная модель позволяет существенно уменьшить размеры датчика и расход материалов, идущих на его изготовление. При этом габариты рабочей зоны датчика могут быть снижены до минимального уровня, определяемого видом исследуемой жидкой среды. Так, для биологических жидкостей человека объем рабочей зоны (межэлектродного зазора) не может быть меньше десятых долей миллилитра, что легко достигается с помощью предлагаемого датчика. Размещение слоя диэлектрического материала у одного из торцов диэлектрических пластин позволяет второй торец этих пластин сделать открытым и рабочим, что расширяет возможность использования датчика для исследования жидкостей как в кювете, так и в потоке жидкости. Выполнение диэлектрических пластин-подложек из стекла способствует снижению стоимости датчика, а также в наибольшей степени отвечает требованиям исследования биожидкостей и полимерных растворов.
Проблема получения электрического соединения электродов -металлических слоев с электрическими выводами может быть решена традиционными способами, используемыми в микроэлектронике. Однако выполнение выводов в виде полосок фольги позволяет соединить каждый из них со слоем металла с помощью диэлектрического слоя, что также уменьшает габариты и стоимость датчика. Соединение выводов с внешней цепью осуществляется с помощью электрического разъема, прижимаемого к свободным концам датчика. Размещение выводов на торцевой части диэлектрических пластин позволяет наиболее просто осуществить идею разъемного соединения (торец датчика с выводами вставляется в гнездо электрического разъема). Благодаря низкой материалоемкости, малым габаритам, разъемкому соединению с электрической ценью предлагаемая полезная модель позволяет реализовать конструкцию разового датчика. Разовые датчики целесообразно применять при медицинских исследованиях крови и других биологических жидкостей, а также при исследовании ядовитых и опасных веществ. При этом повышается производительность проведения анализов.
На фигуре 1 схематически приведена конструкция предлагаемого датчика, вид сбоку в разрезе, масштаб изображения увеличен. На фигуре 2 приведено сечение датчика по А-А, а на фигуре 3 - его сечение по Б-Б.
Датчик для исследования жидкости содержит две плоские диэлектрические пластины 1, 2, на плоские параллельные поверхности которых соответственно 3, 4 нанесены электроды в виде металлических слоев 5, 6, слой диэлектрического материала 7, расположенный между пластинами 1, 2 и соединяюш;ий их у одного из их торцов, электрические выводы 8, 9. Нлоские металлические слои 5, 6 имеют равные размеры и расположены между пластинами 1, 2 параллельно друг другу и на фиксированном расстоянии, определяемом толш;иной слоя 7, образуя (ограничивая) при этом вместе со слоем 7 межэлектродный зазор 10 прямоугольного сечения для исследуемой жидкости. Электрические выводы 8, 9 выполнены в виде полосок металлической фольги. Полоски 8, 9 соединены плоской поверхностью одним концом соответственно с металлическими слоями 5, 6 в области между слоем 7 и соответственно пластинами 1 и 2. Другие концы полосок 8, 9 размещены соответственно на торцах пластин 1, 2. В описываемом варианте диэлектрические пластины 1, 2 выполнены из стекла (в других вариантах возможно их выполнение из керамики, пластмассы, других диэлектрических материалов). Перед началом работы торцевая часть датчика (соответствует размещению выводов 8, 9 на торцах пластин 1, 2) вставляется в гнездо электрического разъема (отмечено штрих-пунктирной линией). Электроды -металлические слои 5, 6 изготавливают из меди, бронзы, свинца, других металлов и их сплавов.
Датчик работает следующим образом. Датчик погружают в кювету с исследуемой жидкостью или в поток исследуемой жидкости таким образом, чтобы жидкость заполняла межэлектродный зазор 10. Затем подают на металлические слои (электроды) 5, 6 электрическое напряжение. При работе датчика в режиме метода изотермической деполяризации исследуемую жидкость поляризуют электрическим током, поддерживая его величину между металлическими слоями 5, 6 постоянной заданное время. При этом возникающее между слоями - электродами 5, 6 в зазоре 10 электрическое поле вызывает возникновение в жидкости пространственного заряда. Затем отключают датчик от источника постоянного тока и подключают к измерительной цепи. Возникший в жидкости в межэлектродном зазоре 10 пространственный заряд разряжается через слои 5, 6, инициируя протекание в измерительной цепи тока деполяризации.
величина которого и изменение во времени регистрируется внешним прибором, к которому подключен датчик.
При работе в режиме измерения электропроводности жидкости на слои-электроды 5, 6 датчика через выводы 8, 9 подают электрическое напряжение и одновременно регистрируют ток, протекающий через датчик.
После окончания измерений датчик извлекают из жидкости, извлекают из гнезда разъема и подвергают утилизации (разовый датчик) или восстановлению путем очистки поверхности электродов.
Источники информации:
1, Датчик для исследования микрообемов биожидкостей.// Авторское свидетельство СССР № 1700456, МПК G 01N 27/07, опубл. 23.12. 1991г.
2. Кондуктометрический датчик для исследования жидкостей.// Авторское свидетельство СССР № 1325341, МПК G 01N 27/02, опубл. 23.07.1987г.
3. Кондуктометрическая ячейка.// Авторское свидетельство СССР № 1165962, МПК G О IN 27/02, опубл. 07.07.1985г.
4. В.Ш. Шмавонянц и др.. Применение метода изотермической деполяризации для анализа дисперсных систем.//Весц1 АкадэмИ навук БССР. Серыя х1м1чных навук.-№ 3.-Минск.- 1985г.-С. (прототип). Заявители/0f И.В. Шаламов
Claims (3)
1. Датчик для исследования жидкостей, содержащий корпус, два равных плоскопараллельных металлических электрода, установленных с возможностью образования между ними зазора прямоугольного сечения, электрические выводы, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух плоскопараллельных диэлектрических пластин, соединенных у одного из их торцов слоем диэлектрического материала, а каждый электрод нанесен на плоскую поверхность диэлектрической пластины в виде металлического слоя.
2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что диэлектрические пластины выполнены из стекла.
3. Датчик по пп.1 и 2, отличающийся тем, что электрические выводы изготовлены в виде полосок металлической фольги, каждая из которых закреплена одним концом между диэлектрической пластиной и слоем диэлектрического материала с возможностью контакта со слоем металла, а вторым концом размещена на торце пластины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126181/20U RU29588U1 (ru) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Датчик для исследования жидкостей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126181/20U RU29588U1 (ru) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Датчик для исследования жидкостей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU29588U1 true RU29588U1 (ru) | 2003-05-20 |
Family
ID=35209152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002126181/20U RU29588U1 (ru) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | Датчик для исследования жидкостей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU29588U1 (ru) |
-
2002
- 2002-10-02 RU RU2002126181/20U patent/RU29588U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Towards disposable lab‐on‐a‐chip: Poly (methylmethacrylate) microchip electrophoresis device with electrochemical detection | |
RU2515207C2 (ru) | Устройство для измерения концентрации заряженных частиц | |
JP2005283581A (ja) | 位置電極による微量流体分析システム | |
Tůma et al. | A contactless conductometric detector with easily exchangeable capillary for capillary electrophoresis | |
Wang et al. | Capillary Electrophoresis Chips with Thick‐Film Amperometric Detectors: Separation and Detection of Hydrazine Compounds | |
EP2388586A3 (en) | Biosensor, measuring instrument for biosensor, and method of quantifying substrate | |
KR20080005947A (ko) | 도금조 및 에칭조를 모니터링하기 위한 시스템 및 방법 | |
CN102507706B (zh) | 细菌介电电泳阻抗检测的微流控芯片分析微系统 | |
JPH1010088A (ja) | キャピラリ−電気泳動装置 | |
Štulík et al. | Continuous voltammetric measurements with solid electrodes: Part I. A flow-through cell with tubular electrodes employing pulse polarization of the electrode system | |
JP3094190B2 (ja) | 化学計測装置 | |
JP2720161B2 (ja) | 細胞変形能測定装置 | |
Zhu et al. | A gold nanoparticle-modified indium tin oxide microelectrode for in-channel amperometric detection in dual-channel microchip electrophoresis | |
US20180230524A1 (en) | Integrated electrochemical nucleic acid based sensors and related platforms | |
Gregersen et al. | Flow reversal at low voltage and low frequency in a microfabricated ac electrokinetic pump | |
Sun et al. | Microfluidic contactless conductivity cytometer for electrical cell sensing and counting | |
RU29588U1 (ru) | Датчик для исследования жидкостей | |
Tsai et al. | Battery‐powered portable instrument system for single‐cell trapping, impedance measurements, and modeling analyses | |
Liu et al. | Conductivity detection for monitoring mixing reactions in microfluidic devices | |
Padash et al. | A 3D printed wearable device for sweat analysis | |
Lata et al. | Electrode polarization impedance and its application in flow rate measurement of conductive liquid: A review | |
Becker et al. | Portable CE system with contactless conductivity detection in an injection molded polymer chip for on-site food analysis | |
CN210720233U (zh) | 一种具有滤芯的生化测试卡、试剂包及血气分析仪 | |
Affanni et al. | Combined electro-optical imaging for the time evolution of white thrombus growth in artificial capillaries | |
Tan et al. | Resistivity measurement of a small-volume sample using two planar disc electrodes and a new geometric factor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20031003 |