DE1798192C3 - pH-Fühler für eine Teleraetriekapsel - Google Patents

Description

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Fig. 7 teilweise ein Querschnitt, teilweise eine richtung durch das Kautschukmaterial36 gestochen

perspektivische Ansicht eines Körbchens, das den wird. Wenn die Nadel aus dem Material 36 heraus-

pH-Fühler der F i g. 3 bedeckt. gezogen wird, dann verhindert die Elastizität des

Der in den F i g. 1, 2 und 3 dargestellte pH-Fühler Kautschukmaterials 36, daß Wasser hindurchtritt.

10 besteht aus einer Glaselektrode 2 in Kombination 5 Die beiden Löcher 22 und 24 können durch ein

mit einer ersten inneren Elektrode 4, einer Bezugs- einziges Loch ersetzt werden, welches mit einem po-

elektrode 6 in Kombination mit einer zweiten inneren rösen elastischen Material gefüllt ist, wie einem

Elektrode 8 und einer Umhüllung 12 von zylin- Vinylschwamm (teilweise acetalisierter Polyvinyl-

drischer Form. An dem Boden der Umhüllung 12 ist alkohol mit Formaldehyd). Dieses einzige Loch dient

ein Plättchen 9 befestigt, und der Raum Jer Umhül- io dann sowohl als Eintrittsöffnung für das Wasser als

lung 12 ist durch ein Abstandselement 14 in zwei auch als Flüssigkeitsgrenze.

Kammern geteilt, die elektrisch gegeneinander isoliert Die Glaselektrode 2 kann nach herkömmlichen und wasserdicht getrennt sind. Dis Glaselektrode 2 Techniken hergestellt werden, und das Innere der ist teilweise in einer der beiden Kammern unter Ver- Glaselektrode 2 ist mit einer Pufferlösung 53 mit dem wendung von harzartigem Material 5 eingebettet. Die 15 pH-Wert 7 gefüllt. Die Glaselektrode 2 ist teilweise zweite innere Elektrode 8 ist an dem Plättchen 9 am in einer der Kammern mit harzartigem Material 5 geBoden der anderen Kammer befestigt. Diese andere sichere.

Kammer ist mit einem elektrolytischen Salz 16 gefüllt Gemäß Fig. 4 wird ein pH-empfindlicher Glas-

und oben mit einer halbkreisförmigen Platte 18 be- kolben 51 der Glaselektrode 2 dadurch hergestellt,

deckt, die zwei Löcher 22 und 24 aufweist. 30 daß ein kleines Stück geschmolzenen Glases, welches

Das Plättchen 9 besitzt zwei elektrische Anschlüsse von einem Glasstiel 52 aufgenommen ist, aufgeblasen 23 und 25 an der Außenseite. Zuführungsdrähte 26 wird. Es ist notwendig, daß der Wärmeausdehnungsund 28 der ersten inneren Elektrode 4 bzw. der koeffizient des Stiels 52 im wesentlichen gleich dem zweiten inneren Elektrode 8 erstrecken sich wasser- des Kolbens 51 ist.

fest zu dem Plättchen 9 und sind mit den Anschlüs- as Nachdem der Elektrodenkolben 51 mit einer

sen 23 bzw. 25 verbunden. Pufferlosung53 des pH-Wertes 7, und einem Gemisch

Die Umhüllung 12 kann aus irgendeinem Material 54 aus Kaliumchlorid und Silberchlorid gefüllt

hergestellt werden, welches wasserdicht ist und wurde, wird die erste innere Elektrode 4 in den Stiel

maschinell mit einem Gewinde versehen werden 52 eingeführt und durch einen Kleber 55, wie Epoxy-

kann. Bevorzugte Materialien für die Umhüllung 12 30 harz, befestigt.

sind Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthyle,·,, Polyamid Die halbkreisförmige Platte 18 aus harzartigem

oder A. B.S.-Harz (mischpolymerisiertes Harz aus Material mit den beiden Löchern 22 und 24 wird

Acrylnitril, Butadien und Styrol). dicht mit dem halbkreisförmigen oberen Rand einer

Wenn der pH-Fühler 10 ab Radiotelemetriekapsel der beiden Kammern der Umhüllung 12 verbunden,

verwendet wird, dann muß der pH-Fühler 10 mit 35 Das eine der beiden Löcher 22 ist mit einem als Flüs-

einer Oszillatoreinheit60 (Fig. 6) zu einem Körper sigkeitsgrenzfläche dienenden porösen Material 34,

kombiniert werden. Diese Kombination wird leicht wie z. B. Kork, und das andere Loch 24 mit einem

und bequem unter Verwendung eines an der Außen- elastischen Material 36, wie z. B. Kautschuk, zum

wand der Umhüllung 12 ausgebildeten Gewindes 32 Einspritzen von destilliertem reinem Wasser abdich-

erreicht. Vorzugsweise besitzt die Umhüllung 12 noch 40 tend gefüllt.

ein weiteres Gewinde 42 oberhalb des Gewindes 32, Die abdichtenden Füllmaterialien 34 und 36 wer-

um ein Körbchen 29 (Fig. 7) aufzuschrauben, den durch einen Kleber dicht mit den Rändern der

welches die Glaselektrode 2 gegen mechanische Be- entsprechenden Löcher 22 und 24 verbunden.

Schädigung schützt. Das Körbchen 29 besitzt ein Ge- Em Plättchen 9 gemäß F i g. 5 besitzt zwei kleine

winde an der Innenwand, um mit dem pH-Fühler 10 45 Löcher 33 und 35, durch die die Zuführungsdrähte

verschraubt zu werden. Es kann aus jedem geeig- 26 und 28 der Elektroden 2 und 6 zu den entspre-

neten Material, wie rostfreiem Stahl oder goldplat- chenden elektrischen Anschlüssen 23 und 25 außen

tiertem Messing, hergestellt werden, welches eine an dem Plättchen 9 hindurchgehen. Ein elektrischer

hohe Korrosionswiderstandsfähigkeit besitzt. Anschluß 23 in der Mitte ist für die Glaselektrode 2

Das Abstandselement 14 kann aus jedem Material 50 vorgesehen, und ein ringförmiger elektrischer An-

bestchen, welches einen hohen elektrischen Wider- schluß 25 ist für die Bezugselektrode 6 vorgesehen,

stand aufweist und absolut wasserdicht ist. Glas- Wenn die zweite innere Elektrode 8 der Bezugs-

Epoxyharz ist vorzuziehen auf Grund der leichten elektrode 6 und die Glaselektrode 2 an dem Plätt-

Bcarbeilbarkeit zusätzlich zu den obengenannten chen 9 befestigt sind, dann durchdringen die Zufüh-

Eigenschaften. 55 rungsdrähte 28 und 26 dieses Plättchen durch die ent-

Das elektrolytische Salz 16 besteht im wesentlichen sprechenden Löcher 35 und 33 und sind mit den entaus Kaliumchlorid im festen Zustand. Wenn die sprechenden elektrischen Anschlüssen 25 bzw. 23 an zweite innere Elektrode 8 aus Silberchlorid besteht, >ler Außenfläche des Plättchens 9 verbunden,
dann setzen sich die elektrolytischen Salze 16 vor- Wit :ius Fig. 6 hervorgeht, weist die Oszillatorzugsweise aus einem Gemisch von Kaliumchlorid 60 einheit 60 ein Gehäuse 20 auf, das in zwei Räume und Silberchlorid zusammen. 40 und 61 aufgeteilt ist. Eine (nicht gezeigte) Oszilla-

Eines der beiden Löcher 22 und 24, z. B. das Loch torschaltung mit den notwendigen elektronischen

22, ist mit einem porösen Material 34, wie Ko;k, ge- Bauelementen, wie Transistoren, Kondensatoren und

füllt und wird als Flüssigkeitsgrenze verwendet, und Widerständen, ist in dem Raum 40 des Gehäuses 20

das andere Loch 24 besitzt einen Kautschukslopfen 65 eingebaut. Eine für den Betrieb der Oszillatorschal-

36 und wird zur Injektion von Wasser verwendet. tung notwendige Batterie 50 befindet sich im anderen

Wasser kann leicht in die Bezugselektrode 6 einge- Raum 61. Die Oszillatoreinheit ist mit einem elektri-

spritzt vcrden, indem die Nadel einer Injektionsvor- sehen Punktanschluß 43 und einem elektrischen

Ringanschluß 45 versehen zur Verbindung mit dem pH-Fühler 10 der Fig. 3. Ein Schraubengewinde62 an der Innenwand des Gehäuses 20 wird mit dem Gewinde 32 des pH-Fühlers 10 der F i g. 3 verschraubt. Auf diese Weise kann eine Radiokapsel zum telemetrischen Messen des pH-Wertes gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Jede zugängliche geeignete Oszillatorschaltung, die Radiowellen entsprechend der elektromotonschen Kraft des pH-Fühlers erzeugt, kann verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

brachtes Plättchen aufweist, und mit zwei an der Patentansprüche: Außenseite des Plättchens angebrachten elektrischen Anschlüssen.

1. pH-Fühler für eine Telemetriekapsel mit Es ist ein pH-Fühler für Intestinalsender mit einer einem Glaselektrodenteil aus harzartigem Mate- 5 Bezugselektrode und einer Antimonelektrode berial und einer mit einer ersten inneren Elektrode kannt (»pH-Meßtechnik«, K. Schwabe, 3. Auflage, verbundenen Glaselektrode, einer mit einer Verlag Theodor Steinkopff, Dresden und Leipzig zweiten inneren Elektrode verbundenen Bezugs- 1963, S. 235 und 236), wobei zwecks Erhöhung der elektrode, wobei die Bezugselektrode mit einem Empfindlichkeit des pH-Fühlers und in Anbetracht elektrolytischen Salz gefüllt und mit einer Platte io der dem Fachmann hinlänglich bekannten Tatsache, abgedeckt ist, die mindestens ein Loch zur Ver- daß Glas als ionenempfindliche Elektrode dem Antibindung mit einer Flüssigkeit aufweist, mit einer mon überlegen ist, die Verwendung einer Mikroglas-Umhüllung in zylindrischer Gestalt, die ein am kette anstatt des Antimons vorgeschlagen wird. Als Boden angebrachtes Plättchen aufweist, und mii nachteilig erweist sich jedoch, daß ein derartiger herzwei an der Außenseite des Plättchens ange- 15 kömmlicher pH-Fühler mit einer Glaselektrode und brachten elektrischen Anschlüssen, dadurch einer herkömmlichen Bezugselektrode seine anfängge kennzeich η et, daß in der Umhüllung (12) liehe Stabilität nicht über längere Zeiträume aufein Abstandselement (14) vorgesehen ist, das den rechtzuerhalten vermag, da die Bezugselektrode einer Raum der Umhüllung (12) in zwei im wesent- lntestinalkapsel sehr klein ist Hinzu kommt, daß, da Jichen halbkreisförmige zylindrische Kammern ao bei dem bekannten pH-Fühler die Antimonelektrode unterteilt, von denen in einer der Gaselektroden- die Form eines Ringes aufweist, in dessen Innenöffteil (2, 4, 5) und in der anderen die Bezugselek- nung die Bezugselektrode angeordnet ist, bei Vertrode (6) untergebracht sind. Wendung von Glas an Stelle von Antimon auch die

2. pH-Fühler nach Anspruch 1, dadurch ge- Glaselektrode die Form eines Ringes aufweisen muß, kennzeichnet, daß die Umhüllung (12) ein Plastik- as was jedoch als nachteilig einzusehen ist, da die Herzylinder mit einem Gewinde (32) an der Außen- stellung eines Glasringes mit einem Durchmesser von wand ist. z. B. 8 mm mit sehr großem Schwierigkeiten verbun-

3. pH-Fühler nach Anspruch 1, dadurch ge- den ist. Weiterhin ist es schwierig, eine Bezugsefckkennzeichnet, daß das Abstandselement (14) aus trode in der Innenöffnung eines solchen Ringes unter-Glas-Epoxyharz besteht. 30 zubringen.

4. pH-Fühler nach Anspruch 1, dadurch ge- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kennzeichnet, daß das elektrolytische Salz (16) pH-Fühler für eine Telemetriekapsel der eingangs aus einem Gemisch von Kaliumchlorid und erwähnten Art derart zu schaffen, daß er eine aus-Silberchlorid in festem Zustand besteht. gezeichnete Langzeitstabilität aufweist.

5. pH-Fühler nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (18) zwei Löcher (22, löst, daß in der Umhüllung ein Abstandselement 24) aufweist, von denen das eine mit einem als vorgesehen ist, das den Raum der Umhüllung in Flüssigkeitsgrenzfläche dienenden porösen Ma- zwei im wesentlichen halbkreisförmige zylindrische terial (34) und das andere mit Kautschukmaterial Kammern unterteilt, von denen in einer der Glas-(36) zur Injektion von Wasser gefüllt ist. 40 elektrodenteil und in der anderen die Bezugselek-

6. pH-Fühler nach Anspruch 1, dadurch ge- trode untergebracht sind.

kennzeichnet, daß die Glaselektrode (2) in einer Die Erfindung zeigt in vorteilhafter Weise einen

der Kammern durch harzartiges Material (5) be- neuartigen Weg zur beträchtlichen Verbesserung der festigt ist. Langzeitstabilität des pH-Fühlers durch Vorsehen

7. pH-Fühler nach Anspruch 1, gekennzeich- 45 einer Bezugselektrode in letzterem so groß wie mögnet durch ein am Oberteil des pH-Fühlers be- Hch, wobei durch den erfindungsgemäßen Aulibau festigtes und die Glaselektrode (2) gegen me- des pH-Fühlers das Problem, die Glaselektrode und chanische Beschädigung schützendes Körbchen die Bezugselektrode in einem kleinen Raum zusam-(29). menzusetzen, und dabei gleichzeitig eine Bezugsdek-

8. pH-Fühler nach Anspruch 2, dadurch ge- 50 trode, die so groß wie möglich ist, zu gewährleisten, kennzeichnet, daß die Umhüllung (12) mit einer in vorteilhafter Weise gelöst wird.

Kapsel aus Harz zu einem Körper kombinierbar Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung

ist, welche eine darin eingebettete Oszillatorein- ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnung, heit (60) enthält. In letzterer ist

55 F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des pH-Füh-

lers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den pH-Fühler der Fig. 1,

Die Erfindung betrifft einen pH-Fühler für eine Fig. 3 ein Schnitt durch den pH-Fühler ge-

Telemetriekapsel mit einem Glaselektrodenteil aus 60 maß A-A' in Fig. 2,

harzartigem Material und einer mit einer ersten inne- Fi g. 4 eine perspektivische Ansicht der Glaselek-

ren Elektrode verbundenen Glaselektrode, einer mit trode in dem pH-Fühler nach der Erfindung in Vereiner zweiten inneren Elektrode verbundenen Be- größerung,

zugselektrode, wobei die Bezugselektrode mit einem F i g. 5 eine perspektivische Ansicht des an dem

elektrolytischen Salz gefüllt und mit einer Platte ab- 65 Boden des pH-Fühlers befestigten Plättchens,
gedeckt ist, die mindestens ein Loch zur Verbindung F i g. 6 die Ansicht eines Querschnittes einer Oszil-

mit einer Flüssigkeit aufweist, mit einer Umhüllung latoreinheit, die mit dem pH-Fühler der Fig. 3 lcomin zylindrischer Gestalt, die ein am Boden ange- biniert wird und