CH457912A - Sonde zur Bestimmung von in Flüssigkeiten gelösten Gasen - Google Patents

Description

  
 



  Sonde zur Bestimmung von in Flüssigkeiten gelösten Gasen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sonde zur Bestimmung von in Flüssigkeiten gelösten Gasen, mit einem im Gehäuse der Sonde angeordneten Elektrodensystem aus Edelmetallen, das nach aussen durch eine gasdurchlässige Membrane abgeschirmt ist.



   Zu grosser Bedeutung ist die Messung von in Wasser, in Wasserlösungen oder in anderen Flüssigkeiten gelösten Gase gelangt. Als besonders wichtig erweist sich hierbei die Feststellung des Sauerstoffes in enthärteten oder auf andere Weise zubereiteten Zusatzwassern und Kondensaten von deren Einspeisung in Dampfkessel, ferner das Problem der Bestimmung von gelöstem Sauerstoff im ruhenden Wasser und Flusswasser und besonders die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes und der Konzentration in Nährböden für biochemische Zwecke.



   Es sind nun schon verschiedene Sonden hierfür bekannt geworden. So ist zum Beispiel ein elektrochemischer Analysator für den Sauerstoffgehalt in Kesselspeisewasser bekannt, in dem die Anode der Messzelle aus Eisen, Nickel oder Kobaltin besteht und im unmittelbaren   Kontakt    mit dem zu analysierenden Wasser steht.



   Bekannt sind auch Fühler, die ein Elektrodensystem aus Edelmetallen enthalten, wobei das System von der zu messenden Flüssigkeit durch eine gasdurchlässige Membrane abgeschirmt ist. Bei Sonden dieser Art ist aber von Nachteil, dass die zu der Herstellung der Membrane verwendeten Materialien, wie etwa Polymere von plastischen Massen, beispielsweise Polypropylen oder Polyisobutylen, bei längerem Gebrauch derartigen Spannungen unterworfen sind, dass bleibende Deformationen auftreten, wobei sich die Grösse der Deformationszunahme als eine Funktion der Belastung, der Temperatur und der Zeit erweist.

   Zu ähnlichen Erscheinungen kommt es auch bei der Sterilisation der Sonde durch Erwärmung über   100 C.    In beiden Fällen ändert sich die Dicke der Elektrolytschicht, der Strom im Messkreis, der Permeabilitätskoeffizient des Materials der Membrane und somit die Kalibrierung der Elektroden und zwar auch bei Konstantem Wert von gelöstem   bauerstoff.    Die geringe Stabilität der Einrichtung erlaubt keine übliche Anwendung der Sonde für die Kontrolle vom Gasgehalt und Gaskonzentration, und zwar besonders vom Sauerstoff, zum Beispiel in Nährböden und bei lange währenden Prüfungen des Sauerstoffgehalts im Wasser.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Sonde, welche die Nachteile der bekannten Ausführungsformen vermeidet und welche sich durch besondere Druckfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturänderungen insbesondere bei Sterilisation, auszeichnet. Dies wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse der Sonde aus einem rohrförmigen Körper besteht, der an seinem einen Ende einen abnehmbaren Verschlussteil und an seinem anderen Ende die Membrane trägt, wobei sich innenseitig des Gehäuses ein Fühlerkörper erstreckt, der sich verschiebbar gegen die Wirkung einer Feder auf der Innenseite der Membrane abstützt.



   Durch diese Massnahmen ist es möglich, eine konstante Dicke des Elektrolyten zu erreichen, die wesentlich grösser sein kann als bei Sonden bekannter Art, so dass sich die Empfindlichkeit der Sonde wesentlich erhöhen lässt. Es kann aber auch eine stärkere Membrane verwendet werden, die mechanisch widerstandsfähiger ist und bei einem längeren Gebrauch auch bessere Eigenschaften aufweist.



   Die Wirkung der Feder erweist sich hierbei als ein Mittel zur kontinuierlichen Kompensation von Druckänderungen, hervorgerufen etwa durch Erwärmung auf Temperaturen bis 1300C und durch langdauernden Betrieb der Sonde bei üblichen Temperaturen. Als Material für die Herstellung des Fühlerkörpers können zum Beispiel durch Polymerisation entstandene plastische Massen verwendet werden, mit Vorteil vor allem Fluoroplaste.



   Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes soll anhand der Zeichnung, welche eine   Sonde in Schnitt zeigt, nachfolgend näher erläutert werden.



   Die dargestellte Sonde zur Bestimmung von in Flüssigkeiten gelösten Gasen, insbesondere Sauerstoff, umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 6, das in der Darstellung obenseitig durch einen abnehmbaren Deckel 4 mit zwischenliegender Dichtung 3 verschlossen ist. Durch diesen Deckel 4 hindurch ist, von Dichtungsmitteln 2 umgeben, ein Messkabel 1 hindurchgeführt, an welchem sich innerhalb der Sonde geführte Messdrähte erstrecken.



   Bodenseitig ist die Sonde durch eine Membrane 14 verschlossen, welche mittels zwei Ringen 10 aus Silikon Kautschuk am Gehäuse 6 befestigt ist. Die Membrane besteht zweckmässig aus Polytrifluormonochloräthy len.



   Innerhalb der Sonde erstreckt sich ferner ein Fühlerkörper 7 aus Polytetrafluoräthylen, der sich mit seiner einen Stirnseite auf der Innenfläche der Membrane 14 verschiebbar abstützt. Andererseits wird der Fühlerkörper 10 von einer Feder 5 belastet, welche Feder sich mit ihrem oberen Ende an der Innenseite des Deckels 4 abstützt. Zwecks dichtendem Zusammenwirken mit der Innenwandung des Gehäuses 6 weist der Fühlerkörper 7 an seiner Mantelfläche zwei ringförmige Abragungen 8 auf, die an der Innenwandung des Gehäuses 6 anliegen.



  Ferner ist innerhalb des Fühlerkörpers 11 eine Kathode 11 aus Edelmetall befestigt, welche eine Vertiefung aufweist, in die sich ein sogenannter Kompensationsthermistor 9, ein Heizleiter zur Temperaturkompensation, erstreckt. Die Anode 13 aus reinem Silber hingegen umgibt den Fühlerkörper 7 aussenseitig im Bereich einer Eindrehung in Nachbarschaft der Membrane 14, wobei der so gebildete Ringspalt 12 innerhalb der Sonde die Gaskammer bildet.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sonde zur Bestimmung von in Flüssigkeiten gelösten Gasen, mit einem im Gehäuse der Sonde angeordneten Elektrodensystem aus Edelmetallen, das nach aussen durch eine gasdurchlässige Membrane abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Sonde aus einem rohrförmigen Körper (6) besteht, der an seinem einen Ende einen abnehmbaren Verschlussteil (4) und an seinem anderen Ende die Membrane (14) trägt, wobei sich innenseitig des Gehäuses (6) ein Fühlerkörper (7) erstreckt, der sich verschiebbar gegen die Wirkung einer Feder (5) auf der Innenseite der Membrane (14) abstützt.

   UNTERANSPRUCH Sonde nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühlerkörper (7) mindestens eine zum dichtenden Zusammenwirken mit der Innenfläche des Gehäuses (6) bestimmte ringförmige Abragung (8) aufweist.