UA59544A

UA59544A - PROBE FOR MEASURING pH VALUE

Info

Publication number: UA59544A
Application number: UA2002065170A
Authority: UA
Inventors: Валерій Володимирович Бойко; Валерий Владимирович Бойко; Ярослава Юхимівна Седашева; Валентин Олексійович Левінський; Артур Іванович Березняк
Original assignee: Інститут Загальної Та Невідкладної Хірургії Академії Медичних Наук України; Государственное Учреждение "Институт Общей И Неотложной Хирургии Академии Медицинских Наук Украины"
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2003-09-15

Abstract

The proposed probe for measuring pH value contains an external stibium electrode and an internal calomel electrode. The external electrode contains a number of stibium rods pressed into a hollow ceramic cylindrical casing and arranged along the cylinder envelope. The ends of the rods are connected by a metallic ring, which is installed on the cylindrical casing and connected to a terminal. The internal electrode contains a titanium ring which height is approximately equal to the diameter of the mercury drop placed into the cylindrical casing. Into the mercury drop, a platinum rod with a circular end loop is inserted.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до медицини, а саме до медичної вимірювальної техніки, і може бути використаний для 2 визначення рН середовища, що заповнює шлунок, через введення зонда в шлунок і вимірювання сигналу, що надходе від електродів до вимірювача.The invention relates to medicine, namely to medical measuring equipment, and can be used to determine the pH of the medium filling the stomach by inserting a probe into the stomach and measuring the signal coming from the electrodes to the meter.

Одним з найбільш поширених пристроїв для вимірюванні рН середовища є пристрій, що базується на застосуванні скляного електрода, він зручний для вимірювання рН біологічного середовища, бо на результаті вимірювань не впливають солі та протеїни, а також наявність у середовищі повітря та інших газів. Але при 710 багатьох позитивних якостях скляний електрод не позбавлений і недоліків, головними з яких є кого крихкість і великий вхідний опір, що негативно впливає на якість вимірів (Лея Ю.Я.. Исследование кислотообразования в желудке. М., Медицина. - 1976. - 438с.).One of the most common devices for measuring the pH of the environment is a device based on the use of a glass electrode, it is convenient for measuring the pH of the biological environment, because the results of the measurements are not affected by salts and proteins, as well as the presence of air and other gases in the environment. But with 710 many positive qualities, the glass electrode is not without its drawbacks, the main of which are its fragility and high input resistance, which negatively affects the quality of measurements (Leya Yu.Ya. Issledovanie kysuloobrazovaniya v zheludke. M., Medicine. - 1976. - 438 p.).

Більш ефективним виявляється зонд, у жому використовується система стибієвого та каломельного електродів і який знайшов широке застосування в медичній практиці завдяки лінійний залежності між 12 електрорушийною силою (ЕРС) та рН, а також невеликим похибкам вимірів. Такий зонд має вигляд "кінцевої оливи", на корпусі якої розташований стибієвни електрод, а у внутрішній склили трубці міститься каломельний електрод, до складу якого входить каломель пастоподібної консистенції, ртуть, кристали хлористого калію, азбест, а також занурений у ртуть платиновий штир, що з'єднується з контактним провідником. Через ущільнений азбест здійснюється контакт каломельного електрода з середовищем, що заповнює шлунок (Исследование кислородообразования в желудке. М - Медицина - 1976. - 4386с.).More effective is the probe, which uses a system of stibium and calomel electrodes and which has found wide application in medical practice due to the linear dependence between 12 electromotive force (EMF) and pH, as well as small measurement errors. Such a probe has the appearance of "end oil", on the body of which there is a stibium electrode, and in the inner glass tube there is a calomel electrode, which includes calomel of a pasty consistency, mercury, potassium chloride crystals, asbestos, as well as a platinum pin immersed in mercury, which connects to the contact conductor. Through compacted asbestos, the contact of the calomel electrode with the medium filling the stomach is made (Issledovanie oxygenoobrazovanie v zheludke. M - Medicine - 1976. - 4386p.).

Даний пристрій є найбільш близьким до того, що заявляється по технічній суті та результату, який може бути досягнуто, тому його обрано як прототип.This device is the closest to what is claimed in terms of technical substance and the result that can be achieved, so it was chosen as a prototype.

Цей прототип має наступні основні вада: - при маніпулюванні зондом часом відбувається роздроблення (диспергація) краплини ртуті на більш малі 29 краплини, що є причиною зміни контактного опору, який впливає на величину сигналу, що вимірюється; « - стибієвий електрод, що є зовнішньою оболонкою зонду, є досить крихкий, внаслідок чого часто відбувається його механічне руйнування.This prototype has the following main defects: - when manipulating the probe, the mercury droplet breaks up (dispersion) into smaller 29 drops over time, which is the reason for the change in contact resistance, which affects the value of the measured signal; " - the stibium electrode, which is the outer shell of the probe, is quite fragile, as a result of which its mechanical destruction often occurs.

У зв'язку з вищевикладеним в основу винаходу покладено задачу підвищення надійності і точності виміру рН біологічного середовища. ЗIn connection with the above, the invention is based on the task of increasing the reliability and accuracy of measuring the pH of the biological environment. WITH

Задача, яку покладено в основу винаходу, вирішується тим, що у відомому зонді для рН-метрії, який включає «Її стибієвий та каломельний електроди, згідно з винаходом, стибієвий електрод виконаний у вигляді системи стибієвих стрижнів, що запресовані у керамічну циліндричну оболонку вдовж твірних циліндричної поверхні, о причому кінці стрижнів з'єднані металевим кільцем, що розташоване на керамічній трубці і з'єднане з дФ3 контактним провідником, при цьому каломельний електрод додатково містить у собі титанове кільце, висотаThe problem, which is the basis of the invention, is solved by the fact that in the known probe for pH-metry, which includes "Its stibium and calomel electrodes, according to the invention, the stibium electrode is made in the form of a system of stibium rods pressed into a ceramic cylindrical shell along the cylindrical surface, and the ends of the rods are connected by a metal ring located on a ceramic tube and connected to the DF3 contact conductor, while the calomel electrode additionally contains a titanium ring, height

Зо якого є сумірною з діаметром ртутної краплини, і в останню введено платиновий стрижень з коловою петлею на о кінці.Of which is proportional to the diameter of a drop of mercury, and a platinum rod with a circular loop at the end is inserted into the latter.

Цей зонд репрезентований на фігурі, де: 1 - керамічна трубка каломельного електрода; « 2 - ртуть; ЗThis probe is represented in the figure, where: 1 - ceramic tube of calomel electrode; « 2 - mercury; WITH

З - титанове кільце; с 4 - платиновий штир з кінцевою петлею;C - titanium ring; c 4 - platinum pin with an end loop;

Із» 5 - каломель; 6 - зовнішня керамічна поверхні зонду; 7 - стибієві стрижні; 8 - контактні провідники. і-й Зонд працює наступним чином. (се) Соляна кислота, що міститься у шлунковому середовищі, проникає крізь пори керамічних трубок (1,6) і здійснює електричний та хімічний контакт між стибієвим та каломельним електродами (1,7). При цьому між ними і-й виникає ЄРС, що відповідає вільній енергії окисно-відновної реакції. Величина цієї ЄРС пропорційна рн ї» 20 середовища, в якому знаходяться електроди. Контакти провідників, що з'єднані електродами, підключаються до електрометра показання якого дозволяють визначити рН середовища.From" 5 - calomel; 6 - external ceramic surface of the probe; 7 - stibium rods; 8 - contact conductors. The i-th Probe works as follows. (se) Hydrochloric acid contained in the gastric medium penetrates through the pores of the ceramic tubes (1.6) and makes electrical and chemical contact between the stibial and calomel electrodes (1.7). At the same time, an EMF occurs between them and corresponds to the free energy of the redox reaction. The magnitude of this EMF is proportional to the pH of the medium in which the electrodes are located. The contacts of conductors connected by electrodes are connected to an electrometer, the readings of which allow determining the pH of the medium.

Т» Щоб уникнути диспергації краплини ртуті (3,4,5), керамічна трубка з нижньої частини заповнена краплиною ртуті, яка розташована у платиновій петлі і охоплена по периметру титановим кільцем (1,28).T» In order to avoid the dispersion of the drop of mercury (3,4,5), the ceramic tube from the bottom is filled with a drop of mercury, which is located in a platinum loop and is surrounded by a titanium ring (1,28).

Таким чином, переваги запропонованого зонду порівняно з прототипом полягають у тому , що завдяки 29 контакту ртуті з поверхнями титану (3) та платини (4), які змочуються ртуттю, не відбувається роздроблення в. краплини ртуті, що забезпечує більш надійну величину сигналу, що вимірюється. Крім того, вироблення стибієвого електрода у вигляді стрижнів (7), що запресовані в керамічну трубку, призводить до підвищення механічної міцності цього електроду, а зменшення його площі порівняно з прототипом зменшує його токсичну дію.Thus, the advantages of the proposed probe compared to the prototype are that due to the 29 contact of mercury with the surfaces of titanium (3) and platinum (4), which are wetted by mercury, fragmentation does not occur. drops of mercury, which provides a more reliable value of the measured signal. In addition, the production of a stibium electrode in the form of rods (7) pressed into a ceramic tube leads to an increase in the mechanical strength of this electrode, and the reduction of its area compared to the prototype reduces its toxic effect.

Claims

The formula of the invention

A probe for pH measurement, containing external stibium and internal calomel electrodes, which differs in that the stibium electrode is made in the form of a system of stibium rods pressed into a ceramic cylindrical shell along the cylindrical surface, and the ends of the rods are connected by a metal ring, located on a ceramic tube and connected to a contact conductor, while the calomel electrode additionally contains a titanium ring, the height of which is commensurate with the diameter of the mercury droplet, and a platinum rod with a circular loop at the end is inserted into the latter. « « « iv) (o) I c) -

with . and? 1 se) 1 sh» s» 60 b5