DE4439285A1

DE4439285A1 - Electrolytic measurement cell for e.g. measurement of peracetic acid content in water

Info

Publication number: DE4439285A1
Application number: DE19944439285
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Reis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-15

Abstract

The measurement cell has an electrode shaft (1) with an attached electrode head (12) containing an electrolyte chamber (2). Torr electrodes (5,6) are positioned in the electrolyte chamber.The measurement cell tip (31) contains a membrane (18) positioned at the tip (17) of the second electrode (6). A pressure equalizer mechanism for the electrolyte chamber consists of one or more drillings (26) in the wall of the electrolyte chamber, to which pressure equalizing membranes (28) are fixed by adhesive or welding.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to a measuring cell according to the preamble of claim 1.

Meßzellen oder Meßelektroden mit einer Druckausgleichsein richtung sind beispielsweise von der Firma Syland Scientific bekannt. Ebenso zeigt die DE OS 3724040 A1 eine Meßzelle.Measuring cells or measuring electrodes with a pressure compensation Direction are from the Syland company, for example Scientific known. DE OS 3724040 A1 also shows a Measuring cell.

Es wird allgemein angestrebt, die Anwendungsmöglichkeiten derartiger Meßzellen zu verbessern.It is generally aimed at the possible uses to improve such measuring cells.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Meßzelle zu schaf fen, deren Anwendungsmöglichkeiten weiter verbessert sind.It is therefore an object of the invention to create a measuring cell fen, whose application possibilities are further improved.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst. The object of the invention is characterized by the features of the spell 1 solved.

Erfindungsgemäß ist die Druckausgleichseinrichtung für den Elektrolyten abweichend vom Stand der Technik nicht am Elektrodenschaft einer Meßzelle, sondern am Elektrodenkopf möglichst nahe im Bereich der Elektrodenspitze einer Meß elektrode beziehungsweise einer Membrane anzuordnen, die der Elektrodenspitze vorgelagert ist und die das Meßmedium von dem Elektrolyten abtrennt.According to the pressure compensation device for the In contrast to the state of the art, electrolytes are not Electrode shaft of a measuring cell, but on the electrode head as close as possible in the area of the electrode tip of a measurement to arrange electrode or a membrane, the the electrode tip is upstream and the measuring medium separates from the electrolyte.

Es hat sich gezeigt, daß erst aufgrund der erfinderischen Anordnung die Anwendungsmöglichkeiten der Meßzelle wesent lich gesteigert werden. Beispielsweise kann die Meßzelle nunmehr zur Messung von Peressigsäure Anwendung finden, was früher nicht möglich war. Mittels der Meßzelle nach der Er findung kann der Peressigsäure-Gehalt direkt im Wasser be stimmt werden.It has been shown that only because of the inventive Arrangement essential for the application of the measuring cell be increased. For example, the measuring cell now find application for the measurement of peracetic acid was previously not possible. Using the measuring cell according to the Er the peracetic acid content can be found directly in the water be true.

Die Meßzelle nach der Erfindung besitzt die Eigenschaft, wesentlich besser Druckdifferenzen zwischen dem Elektrolyt raum und dem Meßmedium auszugleichen, als dies beim Stand der Technik möglich ist. Ebenso werden Volumenänderungen, die durch Temperaturveränderungen hervorgerufen werden, durch die Meßzelle nach der Erfindung kompensiert.The measuring cell according to the invention has the property much better pressure differences between the electrolyte to compensate for space and the medium to be measured than at the stand technology is possible. Volume changes, caused by temperature changes compensated by the measuring cell according to the invention.

Nach einer ersten Ausführungsform besteht die Druckaus gleichseinrichtung aus einer Druckausgleichsbohrung, die in dem Elektrodenkopf ausgebildet ist und in dem Elektrolyt raum mündet. Außen ist die Druckausgleichsbohrung durch eine Druckausgleichsmembrane abgedeckt. Wird der Elektroly traum der Meßzelle mit einem Elektrolyten aufgefüllt, wölbt sich die Druckausgleichsmembrane beim Zusammenschrauben der Meßzelle ballig nach außen. Treten Elektrolytvolumenände rungen auf, werden diese durch die Druckausgleichsmembrane und deren federelastischen Eigenschaften ausgeglichen zum Beispiel bei einer Verminderung des Elektrolytvolumens ver hindert die Druckausgleichsmembrane einen Unterdruck im Elektrolytraum, so daß bei Verwendung von mikroporösen Mem branen die Gefahr vermieden wird, daß das Meßmedium in den Elektrolytraum eingezogen wird, was die Meßelektrode ver giften würde. Es hat sich gezeigt, daß die Meßelektrode nach der Erfindung mit der beschriebenen ersten Ausfüh rungsform den Druckausgleich gegenüber bekannten Meßzellen wesentlich besser auszugleichen vermag. Dies gilt in glei cher Weise für eine Erhöhung des Elektrolytvolumens, was zum Beispiel aufgrund des osmotischen Effektes auftreten kann.According to a first embodiment, the pressure is equalizer from a pressure equalization hole, which in the electrode head is formed and in the electrolyte space opens. The pressure equalization bore is through on the outside a pressure equalization membrane covered. If the electroly dream of the measuring cell filled with an electrolyte, bulges the pressure equalization membrane when screwing the Measuring cell crowned to the outside. Occur electrolyte volume changes on the pressure equalization membrane and their resilient properties balanced to Example with a reduction in the electrolyte volume ver prevents the pressure compensation membrane from a negative pressure in the Electrolyte space, so that when using microporous Mem branen the danger is avoided that the measuring medium in the Electrolyte space is drawn in, which ver the measuring electrode would poison. It has been shown that the measuring electrode according to the invention with the first embodiment described approximately the pressure compensation compared to known measuring cells is able to balance much better. This applies equally cher way for an increase in the electrolyte volume what for example due to the osmotic effect can.

Aufgrund der großen Beweglichkeit der Druckausgleichsmem brane, die sich auch konkav nach innen wölben kann, können in vorteilhafter Weise Volumenänderungen bis zu 0,3 ml to leriert werden. Aufgrund der Druckausgleichsmembrane ist gleichfalls ein Einsatz der Meßzelle nach der Erfindung auch bei erhöhtem Meßwasserdruck ohne weiteres möglich.Due to the great flexibility of the pressure compensation membrane brane, which can also curve concave inwards advantageously changes in volume up to 0.3 ml to be learned. Because of the pressure equalization membrane likewise use of the measuring cell according to the invention easily possible even with increased sample water pressure.

Vermutlich ist die vorteilhafte Wirkung der Meßzelle nach der Erfindung darauf zurückzuführen, daß Druckänderungen im Bereich der Meßelektrode und der vorgelagerten Membrane we sentlich schneller durch die in räumlich enger stehende Druckausgleichsmembrane ausgeglichen werden. Zusätzlich ist die leichte Beweglichkeit und Elastizität der Druckaus gleichsmembrane von Bedeutung, die so bemessen sind, daß schon kleinste Volumenänderungen kompensiert werden.The advantageous effect of the measuring cell is presumably after the invention due to the fact that pressure changes in Area of the measuring electrode and the upstream membrane we considerably faster thanks to the more spatially Pressure equalization membrane can be compensated. In addition is the easy mobility and elasticity of the printout equal membrane of importance, which are so dimensioned that even the smallest volume changes can be compensated.

Die Druckausgleichseinrichtung im Bereich der Meßelektrode kann nach einer anderen Weiterbildung auch aus mehreren Druckausgleichsbohrungen und darüber gespannten Druckaus gleichsmembranen bestehen. Bevorzugt sind die Druckaus gleichsmembranen aufgeklebt oder angeschweißt, was eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet. The pressure compensation device in the area of the measuring electrode can also consist of several after another training Pressure equalization holes and pressure spans stretched over them same membranes exist. The printouts are preferred equal membranes glued or welded, which is a sufficient tightness guaranteed.

Nach einer anderen Weiterbildung weist der Elektrodenkopf eine Kappe, insbesondere auf schraubbare Kappe auf, die die Positionierung der Membrane bewirkt, die der Meßelektrode vorgelagert ist. Wird die Kappe zusammen mit der Membrane entfernt, bietet sich die Möglichkeit, den Elektrolytraum bei stehender Meßzelle von der Elektrodenspitze auf zufül len. Hierdurch ist sichergestellt, daß der zugeführte Elek trolyt beim Auffüllen der Elektrolytkammer die empfindli chen Druckausgleichsmembranen nur wenig belastet. Würde der Elektrolytraum bei abgeschraubtem Elektrodenkopf aufgefüllt werden, bestünde die Gefahr, daß beim Aufschrauben die kon vex hervortretenden Druckausgleichsmembranen beschädigt werden. Daher ist es vorteilhaft, die auf schraubbare Kappe vorzusehen und den Elektrolytraum von der Meßzellenspitze her aufzufüllen.According to another development, the electrode head has a cap, in particular on screwable cap, which the Positioning of the membrane causes that of the measuring electrode is upstream. Will the cap together with the membrane removed, there is the possibility of the electrolyte space with the measuring cell stationary from the electrode tip to fill len. This ensures that the Elek trolyte the sensitive when filling the electrolyte chamber pressure equalization membranes are only slightly stressed. Would the Electrolyte space filled with the electrode head unscrewed there would be a risk that the con vex emerging pressure compensation membranes damaged will. Therefore, it is advantageous to screw on the cap to be provided and the electrolyte space from the measuring cell tip fill up here.

Es hat sich weiter gezeigt, daß insbesondere bei der Be stimmung der Peressigsäure hohe Anforderungen an die Mem brane zu stellen sind, die der Elektrodenspitze der Meß elektrode gegenüberliegt. Wichtig ist, daß Falten und Mi krorisse vermieden werden. Daher wird nach der Erfindung weiter vorgeschlagen, die Membrane, die der Spitze der Meß elektrode gegenüberliegt, als randseitig versteifte Mem branscheibe auszubilden, die in eine Vertiefung der Kappe einlegbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei der randseitig verstärkten Membranscheibe um eine runde Scheibe.It has also been shown that, especially in the case of loading peracetic acid high demands on the mem Brane are to be placed, the electrode tip of the measuring electrode is opposite. It is important that folds and Mi cracks can be avoided. Therefore, according to the invention further proposed the membrane that the tip of the measuring electrode is opposite, as a stiffened edge Mem to form a branch disc in a recess of the cap is insertable. It is preferably the edge reinforced membrane disc around a round disc.

Randseitig verstärkte Membranscheibe, Druckausgleichsmem branen und Druckausgleichsbohrungen bilden zusammen eine technisch funktionell wirkende Einheit, die es ermöglicht, den Gehalt an Peressigsäure im Wasser noch genauer zu be stimmen.Membrane washer reinforced on the edge, pressure compensation membrane Branches and pressure equalization holes together form one technically functional unit that enables the content of peracetic acid in the water to be more precise voices.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with the aid of the drawing described. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Meßzelle nach der Erfindung; Fig. 1 shows a longitudinal section through a measuring cell according to the invention;

Fig. 2 eine Ansicht einer Druckausgleichseinrichtung in Blickrichtung eines Pfeiles A in Fig. 1; FIG. 2 shows a view of a pressure compensation device in the direction of an arrow A in FIG. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform von Druckausgleichs bohrungen; Fig. 3 shows a second embodiment of pressure compensation holes;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform von Druckausgleichs bohrungen; Fig. 4 shows a third embodiment of pressure compensation holes;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Druckausgleich seinrichtung, und Fig. 5, a second embodiment of a pressure compensation device, and

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform einer Druckausgleich seinrichtung. Fig. 6 shows a third embodiment of a pressure compensation device.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Meßzelle mit ei nem Elektrodenschaft 1, einem Elektrodenkopf 12 und einer Kappe 13. Das vordere freie Ende der Kappe 13 bildet die Meßzellenspitze 31 der Meßzelle. Die Kappe 13 ist mittels Gewinden 10, 11 auf den vorzugsweise runden Elektrodenkopf 12 aufschraubbar. Ebenso ist der Elektrodenkopf 12 auf den Elektrodenschaft 1 aufschraubbar, wobei zur Abdichtung Dichtringe 3, 9 zwischen den einzelnen Teilen vorgesehen sind. Fig. 1 shows a longitudinal section through a measuring cell with egg NEM electrode shaft 1 , an electrode head 12 and a cap 13th The front free end of the cap 13 forms the measuring cell tip 31 of the measuring cell. The cap 13 can be screwed onto the preferably round electrode head 12 by means of threads 10 , 11 . Likewise, the electrode head 12 can be screwed onto the electrode shaft 1 , sealing rings 3 , 9 being provided between the individual parts for sealing.

Der Elektrodenschaft 1 trägt eine konzentrisch angeordnete erste Elektrode 5, die in einen Hohlraum in den Elektroden kopf 12 hineinragt, der einen Elektrolytraum 2 bildet. Der Elektrolytraum 2 wird mit einem Elektrolyten (nicht darge stellt) aufgefüllt. The electrode shaft 1 carries a concentrically arranged first electrode 5 , which protrudes into a cavity in the electrode head 12 , which forms an electrolyte space 2 . The electrolyte space 2 is filled with an electrolyte (not shown).

An der Vorderseite weist der Elektrodenkopf 12 eine Bohrung 14 auf, durch die eine zweite Elektrode 6 hindurchtritt, die über eine Isolation 7 von der ersten Elektrode isoliert gelagert ist. Die zweite Elektrode 6 bildet eine Meßelek trode und weist bevorzugt eine plane Elektrodenspitze 17 auf. In einer Vertiefung 15 ist ein Dichtring 16 eingela gert, der die Elektrodenspitze 17 umgibt. Die Kappe 13 weist auf der Achse X und damit der Elektrode 6 liegend eine Bohrung 20 auf, die an der Innenseite in einer Vertie fung 19 eine Membrane 18 trägt. Bevorzugt handelt es sich bei der Membrane 18 um eine runde Membranscheibe, die rand seitig verstärkt ist. Die randseitigen Verstärkungen liegen auf den Schenkeln der Wandung auf, die sich infolge der Vertiefung 19 ergeben.At the front, the electrode head 12 has a bore 14 , through which a second electrode 6 passes, which is mounted insulated from the first electrode via an insulation 7 . The second electrode 6 forms a measuring electrode and preferably has a flat electrode tip 17 . In a recess 15 , a sealing ring 16 is inserted which surrounds the electrode tip 17 . The cap 13 has on the axis X and thus the electrode 6 lying on a bore 20 which on the inside in a recess 19 carries a membrane 18 . The membrane 18 is preferably a round membrane disk which is reinforced on the edge side. The edge-side reinforcements rest on the legs of the wall, which result from the recess 19 .

Wird die Kappe 13 aufgeschraubt, preßt sich der im Durch messer an die Vertiefung 19 und die Membranscheibe 18 ange paßte Dichtring 16 an die lose eingelegte Membranscheibe 18. Die Membranscheibe 18 trennt das Meßmedium, zum Bei spiel Wasser bei dem der Peressigsäure-Gehalt bestimmt wer den soll, von der Elektrodenspitze 17 der Elektrode 6. Bei der Membrane 18 kann es sich um porenfreies oder mikroporö ses Material handeln. Der soweit beschriebene Aufbau ermög licht ein leichtes Auswechseln der Membrane 18, die auf grund der randseitigen Versteifung faltenfrei und flächig auf der Elektrodenspitze 17 aufliegt. Dieser faltenfreie Kontakt zu der Elektrode 6 ermöglicht wesentlich genauere Messungen und insbesondere das Messen von Peressigsäure in Wasser. Die randseitige Verstärkung an der Membrane 18 ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Die randseitige Verstärkung bildet einen Kreisring, der die Arbeits- und Diffusionsflä che der Membrane konzentrisch umgibt. If the cap 13 is screwed on, the diameter pressed against the recess 19 and the diaphragm disk 18 fits the sealing ring 16 onto the loosely inserted diaphragm disk 18 . The membrane disk 18 separates the measuring medium, for example water at which the peracetic acid content is to be determined from the electrode tip 17 of the electrode 6 . The membrane 18 can be pore-free or microporous material. The structure described so far enables light replacement of the membrane 18 , which lies wrinkle-free and flat on the electrode tip 17 due to the edge-side stiffening. This wrinkle-free contact to the electrode 6 enables much more precise measurements and in particular the measurement of peracetic acid in water. The edge reinforcement on the membrane 18 is not shown in FIG. 1. The edge reinforcement forms a circular ring, which concentrically surrounds the working and diffusion surface of the membrane.

Der Elektrodenkopf 12 kann eine Querbohrung 22 aufweisen, die einerseits in den Elektrolytraum 2 und andererseits in eine umlaufende Ringnut mündet, die in Fig. 1 als Vertie fung 24 gekennzeichnet ist. In diese Ringnut beziehungs weise Vertiefung 24 ist ein elastischer Schlauchring 23 eingelegt, der zusammen mit der Querbohrung 22 ein Über druckventil bildet. Das Überdruckventil bewirkt, daß der Elektrolyt in dem Elektrolytraum 2 bei Volumenzunahme gege benenfalls austreten kann.The electrode head 12 can have a transverse bore 22 which on the one hand opens into the electrolyte space 2 and on the other hand into a circumferential annular groove, which is identified in FIG. 1 as a recess 24 . In this annular groove, as well as recess 24 , an elastic hose ring 23 is inserted, which forms a pressure valve together with the transverse bore 22 . The pressure relief valve causes the electrolyte in the electrolyte space 2 to escape if necessary when the volume increases.

Wie weiter aus Fig. 1 erkennbar, weist der Elektrodenkopf 12 in der dort gezeigten Ausführungsform zwei gegenüberlie gende Druckausgleichsbohrungen 26 auf, die sich gleichfalls von dem Elektrolytraum 2 radial nach außen in Richtung auf das Meßmedium erstrecken. An der Außenseite sind die Druck ausgleichsbohrungen 26 durch Druckausgleichsmembranen 28 abgedeckt, die nach Fig. 1 in Vertiefungen 25 eingelagert und dort randseitig verklebt oder verschweißt sind. Je nach Anwendungsfall können in Vertiefungen 8 Traggitter 27 ein gelegt sein, die die Druckausgleichsmembranen 28 mechanisch abstützen. Bevorzugt sind die Traggitter 27 plan ausgeführt und bewirken, daß die empfindlichen Druckausgleichsmembra nen 28 bei Unterdruck in dem Elektrolytraum 2 über ein be stimmtes Sicherheitsmaß hinaus nicht in die Druckaus gleichsbohrungen 26 hineingezogen werden. Zur besseren ma nuellen Handhabung und zum Schutz der Druckausgleichsmem branen 28 sind diese außenseitig mit Schutzgitter 29 abge deckt.As can further be seen from FIG. 1, the electrode head 12 in the embodiment shown there has two opposing pressure equalization bores 26 , which likewise extend radially outward from the electrolyte space 2 in the direction of the measuring medium. On the outside, the pressure compensation bores 26 are covered by pressure compensation membranes 28 which, according to FIG. 1, are embedded in depressions 25 and are glued or welded there at the edge. Depending on the application, 8 support grids 27 can be placed in recesses that mechanically support the pressure compensation membranes 28 . Preferably, the support grid 27 are designed plan and cause that the sensitive Druckausgleichsmembra NEN 28 at negative pressure in the electrolyte chamber 2 beyond a certain degree of security not be drawn into the pressure compensation holes 26 . For better manual handling and to protect the pressure compensation membrane branches 28 , these are covered on the outside with protective grille 29 .

Der Elektrolyt kann bei aufgeschraubtem Elektrodenkopf 12 und entfernter Kappe 13 über die Bohrung 14 eingefüllt wer den. Hierbei bildet das vordere Ende 4 des Schaftes 1 den hinteren und unteren Wandabschnitt des Elektrolytraums 2. Beim Auffüllen des Elektrolytraumes 2 wölben sich die Druckausgleichsmembranen 28 konvex nach außen in Richtung auf das Meßmedium. Die Druckausgleichsmembranen 28 besitzen eine hohe Beweglichkeit und federelastische Eigenschaften. Das Auffüllen über die Bohrungen 14 entlastet die Druckaus gleichsmembranen und zusätzlich besteht keine Gefahr der Beschädigung beim Aufschrauben des Elektrodenkopfes 12, was erforderlich wäre, wenn der Elektrolytraum 2 bei aufge schraubter Kappe 13 und entferntem Elektrodenschaft 1 vor genommen würde. Neben der technischen Wirkung, dem planen Anlegen der Membrane 18 an die Membranspitze 16 dient die aufschraubbare Kappe 13 somit zusätzlich dem Schutz der Druckausgleichsmembranen 28. Daher ist es zweckmäßig den Elektrodenkopf 12 zusammen mit der Membrane 18 nicht als einstückiges Lieferteil anzubieten sondern mehrteilig zu gestalten. Hierbei lassen sich die lose eingelegten Mem brane 18 bei Bedarf leicht austauschen. Zu leichteren Ab- und Anschrauben sind umfangseitige Griffrillen 21 an der Kappe 13 vorgesehen.The electrolyte can be filled through the bore 14 with the electrode head 12 screwed on and the cap 13 removed. The front end 4 of the shaft 1 forms the rear and lower wall section of the electrolyte space 2 . When filling of the electrolyte space 2, the pressure application diaphragms 28 deflect outwardly convex in the direction of the test sample. The pressure compensation membranes 28 have a high degree of mobility and resilient properties. The filling through the holes 14 relieves the pressure equalization membranes and in addition there is no risk of damage when screwing on the electrode head 12 , which would be necessary if the electrolyte space 2 with cap 13 screwed on and the electrode shaft 1 removed were taken before. In addition to the technical effect, the planar application of the membrane 18 to the membrane tip 16 , the screw-on cap 13 thus additionally serves to protect the pressure compensation membranes 28 . It is therefore expedient not to offer the electrode head 12 together with the membrane 18 as a one-piece delivery part but to design it in several parts. Here, the loosely inserted membrane 18 can be easily replaced if necessary. For easier unscrewing and screwing, circumferential grip grooves 21 are provided on the cap 13 .

Aufgrund der hohen Beweglichkeit der Druckausgleichsmembra nen 28 und der räumlichen Nähe zu der Membrane 18 bezie hungsweise der Elektrodenspitze 17 hat sich erwiesen, daß Volumenänderungen des Elektrolyten wesentlich besser ausge glichen und die Anwendungsmöglichkeiten erhöht werden. Ins besondere ist mit der nach Fig. 1 beschriebenen Meßzelle die Messung von Peressigsäure in Wasser möglich.Due to the high mobility of the pressure compensation membrane 28 and the spatial proximity to the membrane 18 or the electrode tip 17, it has been found that changes in volume of the electrolyte are much better balanced and the possible uses are increased. In particular, the measurement cell described in FIG. 1 enables the measurement of peracetic acid in water.

Fig. 2 zeigt einen Blick auf die Druckausgleichseinrichtung in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1, die aus der Druckaus gleichsbohrung 26 und der Druckausgleichsmembrane 28 be steht. Die Druckausgleichsbohrung 26 ist in der Fig. 2 ge zeigten Vorderansicht als ovale Öffnung beziehungsweise Längsloch gestaltet. Gegenüber einer Kreisbohrung besitzt die ovale Druckausgleichsöffnung 26 eine größere wirksamere Fläche. Zur besseren Darstellung der Bohrung 26 ist das Traggitter 27 im Schnitt dargestellt. Umfangseitig werden das Traggitter 27 und die Druckausgleichsbohrung 26 von der Vertiefung 25 umgeben, deren Auflagefläche für die Membrane 28 eine Klebefläche 30 bildet. Ebenso ist die Druckaus gleichsmembrane 28 in Fig. 2 nur teilweise dargestellt. Die gesamte Druckausgleichseinrichtung bestehend aus der Boh rung 26 und der Membrane 28 wird durch das Schutzgitter 29 abgedeckt. Fig. 2 shows a view of the pressure compensation device in the direction of arrow A in Fig. 1, which is from the Druckaus equalization bore 26 and the pressure compensation membrane 28 be. The pressure compensation bore 26 is shown in Fig. 2 ge front view designed as an oval opening or longitudinal hole. Compared to a circular hole, the oval pressure compensation opening 26 has a larger, more effective area. To better illustrate the bore 26 , the support grid 27 is shown in section. Peripheral side, the support grid 27 and the pressure compensation hole 26 surrounded by the recess 25, the supporting surface for the diaphragm 28 forms an adhesive surface thirtieth Likewise, the Druckaus equalizing membrane 28 is only partially shown in Fig. 2. The entire pressure compensation device consisting of the drilling tion 26 and the membrane 28 is covered by the protective grid 29 .

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Druckaus gleichseinrichtung. Hierzu sind in der umlaufenden Ringnut beziehungsweise Vertiefung 24 (Fig. 1) weitere radiale Boh rungen vorgesehen, die die Druckausgleichsbohrungen 26 bil den. Die Anzahl der Druckausgleichsbohrungen 26 bestimmt sich nach der erforderlichen wirksamen Fläche. Die Druck ausgleichsbohrungen 26 und die Querbohrung 22 werden glei chermaßen durch den Schlauchring 23 abgedeckt, jedoch im Gegensatz zur Querbohrung 22 sind die Bohrungen 26 mit kreisringförmigen Klebeflächen 30 versehen, an denen der Schlauchring 23 fest angeordnet ist. Die Ausführungsform nach Fig. 3 bietet den Vorteil, daß der Schlauchring 23 gleichermaßen die Funktion des Überdruckventils und des Druckausgleichs bei einfacher Herstellung bewirkt. Fig. 3 shows a further embodiment of the Druckaus equalization device. For this purpose, further radial holes are provided in the circumferential annular groove or recess 24 ( FIG. 1), which the pressure compensation holes 26 bil. The number of pressure compensation bores 26 is determined by the required effective area. The pressure compensation bores 26 and the transverse bore 22 are covered by the hose ring 23 , however, in contrast to the transverse bore 22 , the bores 26 are provided with circular adhesive surfaces 30 , on which the hose ring 23 is fixed. The embodiment according to FIG. 3 offers the advantage that the hose ring 23 equally effects the function of the pressure relief valve and the pressure compensation with simple manufacture.

Fig. 4 zeigt eine Druckausgleichseinrichtung ähnlich der in Fig. 1 und 2 jedoch bilden hier die Druckausgleichsbohrun gen 26 großflächige und ovale Ausparungen in dem Elektro denkopf 12. Zusätzlich sind abweichend von Fig. 1 keine Vertiefungen 25 vorgesehen, sondern die Druckausgleichsmem branen 28 auf die Oberfläche der Wandung des Elektroden kopfes 12 direkt aufgeklebt. Bei den Membranen 28 kann es sich um weiche Kunststoffolien handeln. Fig. 4 shows a pressure compensation device similar to that in FIGS. 1 and 2, however, here form the Druckausgleichsbohrun gene 26 large and oval recesses in the Elektro denkopf 12th In addition, deviating from Fig. 1, no depressions 25 are provided, but the pressure compensation membrane branches 28 are glued directly onto the surface of the wall of the electrode head 12 . The membranes 28 can be soft plastic films.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Druckaus gleichseinrichtung, die aus einem Faltenbalg 32 besteht, der gleichzeitig den Elektrodenkopf 12 aus Fig. 1 bildet. Fig. 5 shows a further embodiment of a Druckaus equalization device, which consists of a bellows 32 , which simultaneously forms the electrode head 12 from FIG. 1.

Der Faltenbalg 32 übernimmt die Funktion der Druckaus gleichsmembran 28 und fängt die Volumenänderungen des Elek trolyten durch Längenänderungen in Richtung der Achse X ab.The bellows 32 takes over the function of the pressure compensation membrane 28 and intercepts the volume changes of the electrolyte by changes in length in the direction of the X axis.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Druckausgleichsein richtung, bei der im Inneren des Elektrolytraums 2 ein Drucksensor 33 angeordnet ist. Der Drucksensor 33 detek tiert den Innendruck, was von einer Auswerteelektronik 34 in ein Steuersignal für einen Servomotor 35 umgesetzt wird. Der Servomotor 35 treibt über eine mechanische Kopplung 36 einen in den Elektrolytraum 2 ragenden Kolben 37 an, der zur Erhöhung der Dichtigkeit von einer Dichtmembrane 38 um geben sein kann. Zusätzlich kann ein zweiter Drucksensor 39 vorgesehen sein, der den Druck des Meßmediums bestimmt. Nimmt der Druck in dem Elektrolytraum 2 ab, weil sich des sen Volumen vermindert, wird der Kolben 37 in den Elektro lytraum 2 eingefahren. Erhöht sich der Druck in dem Elek trolytraum 2, zum Beispiel aufgrund des osmotischen Effek tes über einen zulässigen Wert, wird der Kolben 37 aus dem Elektrolytraum 2 in Mikroschritten zurückgezogen. Fig. 6 shows an embodiment of the pressure compensation device, in which a pressure sensor 33 is arranged in the interior of the electrolyte space 2 . The pressure sensor 33 detects the internal pressure, which is converted by an evaluation electronics 34 into a control signal for a servo motor 35 . The servomotor 35 drives, via a mechanical coupling 36, a piston 37 which projects into the electrolyte chamber 2 and which can be provided by a sealing membrane 38 to increase the tightness. In addition, a second pressure sensor 39 can be provided, which determines the pressure of the measuring medium. If the pressure in the electrolyte space 2 from because of sen volume decreases, the piston is moved into the electric lytraum 2 37th If the pressure in the electrolyte space 2 increases , for example due to the osmotic effect above a permissible value, the piston 37 is withdrawn from the electrolyte space 2 in micro steps.

BezugszeichenlisteReference list

1 Elektrodenschaft
2 Elektrolytraum
3 Dichtring
4 vorderes Ende
5 erste Elektrode
6 zweite Elektrode
7 Isolation
8 Vertiefung
9 Dichtring
10 Gewinde
11 Gewinde
12 Elektrodenkopf
13 Kappe
14 Bohrung
15 Vertiefung
16 Dichtring
17 Elektrodenspitze
18 Membrane
19 Vertiefung
20 Bohrung
21 Griffrillen
22 Querbohrung
23 Schlauchring
24 Vertiefung
25 Vertiefung
26 Druckausgleichsbohrungen
27 Traggitter
28 Druckausgleichsmembrane
29 Schutzgitter
30 Klebefläche
31 Meßzellenspitze
32 Faltenbalg
33 Drucksensor
34 Auswerteelektronik
35 Servomotor
36 mechanische Kopplung
37 Kolben
38 Dichtmembrane
39 Drucksensor 1 electrode shaft
2 electrolyte compartment
3 sealing ring
4 front end
5 first electrode
6 second electrode
7 isolation
8 deepening
9 sealing ring
10 threads
11 threads
12 electrode head
13 cap
14 hole
15 deepening
16 sealing ring
17 electrode tip
18 membrane
19 deepening
20 hole
21 grip grooves
22 cross hole
23 hose ring
24 deepening
25 deepening
26 pressure equalization holes
27 support grid
28 pressure equalization membrane
29 protective grille
30 adhesive surface
31 measuring cell tip
32 bellows
33 pressure sensor
34 Evaluation electronics
35 servo motor
36 mechanical coupling
37 pistons
38 sealing membrane
39 pressure sensor

Claims

1. Measuring cell with
an electrode shaft ( 1 );
an electrode head ( 12 ) which is fastened to the electrode shaft ( 1 ) and has an electrolyte space ( 2 ) filled with an electrolyte;
a first and second electrode ( 5 , 6 ), which are arranged in the electrolyte space ( 2 );
a membrane ( 18 ) which, in front of the electrode tip ( 17 ) of the second electrode ( 6 ), separates the electrolyte space ( 2 ) into a measuring medium and which forms the measuring cell tip ( 31 ); and
a pressure compensation device for the electrolyte, characterized in that
that the pressure compensation device is arranged on the electrode head ( 12 ) in the region of the electrode tip ( 17 ) of the second electrode ( 6 ).

2. Measuring cell according to claim 1, characterized in that the pressure compensation device has a resilient part which compensates for changes in volume of the electrolyte in the electrolyte space ( 2 ).

3. Measuring cell according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure compensation device from one or more pressure compensation bores ( 26 ) which extend through the wall of the electrode head ( 12 ) to the electrolyte space ( 2 ), and a pressure compensation membrane ( 28 ) exists, which closes the pressure compensation holes ( 26 ) and the electrolyte chamber ( 2 ) to the outside to the measuring medium.

4. Measuring cell according to claim 3, characterized in that the pressure compensation membrane ( 28 ) is a rubber-elastic film which is tensioned on the outside of the electrode head ( 12 ) via the pressure compensation bore ( 26 ).

5. Measuring cell according to claim 3 to 4, characterized in that the pressure compensation membrane ( 28 ) on the electrical denkopf ( 12 ) is glued or welded.

6. Measuring cell according to claim 3 to 5, characterized in that the pressure compensation membrane ( 28 ) in the direction of the electrolyte space ( 2 ) by means of a supporting grid ( 8 ) is mechanically supported.

7. Measuring cell according to claim 3 to 6, characterized in that the pressure compensation membrane ( 28 ) is covered on the outside by a protective grid ( 29 ) that is arranged at a distance from the pressure compensation membrane ( 28 ).

8. Measuring cell according to claim 1 to 7, characterized in that the electrode head ( 12 ) has an interchangeable cap ( 13 ) with a bore ( 20 ) which arranges the membrane ( 18 ) in front of the electrode tip ( 17 ).

9. Measuring cell according to claim 1 to 8, characterized in that the membrane ( 18 ) forms an edge-reinforced membrane membrane.

10. Measuring cell according to claim 9, characterized in that the cap ( 13 ) has a recess ( 19 ) into which the membrane ( 18 ) can be inserted.

11. Measuring cell according to claim 8 to 10, characterized in that the electrode head ( 12 ) has a recess ( 15 ) which surrounds the electrode tip ( 17 ) and which receives a seal ( 16 ).

12. Measuring cell according to claim 1 to 11, characterized net that the measuring cell is a peracetic acid measuring cell.