DE3134275A1

DE3134275A1 - Kapillarkoerper fuer eine kapillar-referenzelektrode

Info

Publication number: DE3134275A1
Application number: DE19813134275
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. Dr. Marsoner; Christoph Dr.-Ing. Graz Ritter
Original assignee: Individual
Current assignee: Avl AG
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1981-08-29
Publication date: 1982-06-24
Also published as: US4366040A; DE3134275C2; GB2083632A; GB2083632B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kapillarkörper für eine Kapillar-Referenzelektrode, welcher einen mit der in die Kapillarbohr ung einbringbaren Probe über eine Elektrolytbrücke verbundenen Meßraum mit einer in diesen hineinragenden Bezugselektrode aufweist, wobei der Meßraum über eine Zu- und Ableitung mit einem Elektrolyten, beschickbar ist.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der AT-PS 278 710 bekannt, wobei der Meßraum, dieser Anordnung im Schaltkörper eines drehbaren Dreiwegventils angeordnet ist. Dieses Dreiwegventil ermöglicht drei Schaltstellungen; in der ersten davon ist sowohl Einlaß- als auch Auslaßöffnung am Meßraum geschlossen, in einer zweiten Stellung sind diese Öffnungen mit korrespondierenden Kanälen für den Elektrolyten verbunden und in einer dritten Schaltstellung ist die Einlaßöffnung des Meßraumes geschlossen und die Auslaßöffnung mit einer seitlichen Öffnung an der Meßkapillare verbunden. Über den drehbaren Schaltkörper kann also die Elektrolytbrücke zwischen dem Kapillarkanal,in welchen die Probe eingebracht werden kann,und dem Meßraum der Referenzelektrode hergestellt oder bei Bedarf auch unterbrochen werden. Letzteres ist bei dieser bekannten Ausbildung vor allem für die Ausführung des Reinigungsvorganges der Probenkapillare notwendig. Neben dem Hachteil der mechanischen Anfälligkeit des drehbaren Elementes dieser bekannten Einrichtung besteht weiters auch der entscheidende Nachteil eines hohen Elektrolytverbrauchs und erhöhter Verunreinigungsgefahr des Meßraumes, da dieser relativ große Abmessungen hat. Weiters ist, z.B. durch Temperaturänderungen in der Elektrolytlösung, die

Gefahr der Bildung von Luftblasen gegeben, wobei diese aufgrund der gesamten Ausbildung der bekannten Einrichtung nur sehr schlecht abgeführt werden können und leicht die Verbindung zwischen dem Meßraum und dem Probenkanal verlegen, was eine zuverlässige Messung unmöglich macht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kapillarkörper der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die angeführten -Nachteile der bekannten Ausführung nicht auftreten und daß es insbesondere auf einfache Weise möglich ist, die ggf. in einer derartigen Anordnung auftretenden Luftblasen rasch und sicher zu beseitigen, um eine Beeinflussung der Messung zu vermeiden.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die Zuleitung des Elektrolyten zum Meßraum an einer im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers geometrisch tief liegenden und der Ablauf des Elektrolyten an einer geometrisch hochgelegenen Stelle des Meßraumes angeordnet ist und daß für die Elektrolytbrücke ein Verbindungskanal zwischen Meßraum und Kapillarbohrung vorgesehen ist, der an der Seite der Kapillarbohrung eine im wesentlichen kegelförmige Spitze mit einer, im Querschnitt einer vorzugsweise nur 0,01 bis 0,1 mm starken Bohrung entsprechenden Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung aufweist. Störende Luftblasen im Meßraum der Bezugselektrode werden aufgrund dieser speziellen Anordnung von Zu- und Ableitung des Elektrolyten im Betrieb der Anordnung laufend abgeführt, was eine Beeinflussung des Meßergebnisses verhindert. Über den spitz zulaufenden, in die Kapillarbohrung mündenden Verbindungskanal für die Elektrolytbrücke entsteht beim Einsaugen einer Probe in die Kapillarbohrung ein gewisser Saugdruck im Verbindungskanal, aufgrund welchem eine von der Dimensionierung der Verbindungsbohrung an der Spitze des Verbindungskanals abhängige geringe Menge des Elektrolyten in die Kapillarbohrung selbst eingesaugt wird. Dadurch werden im Verbindungskanal allfällig vorhandene Luftbläschen oder Verunreinigungen durch den nachströmenden Elektrolyten in den als Ka-

pillarbohrung ausgeführten Probenkanal eingesaugt und weiters bei Kontakt mit der Probe dieser gerade jene Menge des Elektrolyten zugeführt _r die für die eigentliche Messung erforderlich ist. Die gesamte Anordnung bedarf keinerlei mechanisch bewegter Teile und kann insgesamt so dimensioniert werden, daß der Elektrolytverbrauch auf wenige /ti je Probe beschränkt werden kann. Da der Verbindungskanal bzw. dessen an die Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung anschließende Spitze bei jeder Elektrolytentnahme gespült und gereinigt wird, ist die Verunreinigungsgefahr und damit die Gefahr eirrer falschen Messung sehr gering.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Verbindungskanal einen Schlauchanschluß zur Verbindung mit dem außerhalb des Kapillarkörpers angeordneten Meßraum aufweist. Dies ermöglicht eine weitgehend freie Wahl der Dimension des Kapillarkörpers, da der Meßraum mitsamt der in ihn hineinragenden Elektrode nach außen verlegt ist.

Für manche Anwendungsbeispiele erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Meßraum gemäß einem anderen Vorschlag der Erfindung samt Zu- und Ableitung für den Elektrolyten im Kapillarkörper selbst ausgebildet ist. Damit kann das Elektrolytvolumen in der Elektrolytbrücke zwischen Meßraum und Kapillarbohrung sehr gering gehalten werden und alle Anschlüsse bzw. Verbindungsteile für den Anschluß des Meßraumes an die Elektrolytbrücke entfallen.

Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung in einer aus polymerem Material gezogenen Schlauchspitze vorgesehen ist, welche an der Seite der Kapillarbohrung im Verbindungskanal· befestigt, vorzugsweise eingeklebt ist und in der Nähe der Verbindungsbohrung eine birnenförmige Erweiterung aufweist. Die somit an der Spitze des Verbindungskanals vorhandene birnenförmige Erweiterung hat den durch Experimente festgestellten unerwarteten Effekt, daß eventuell in den Verbindungskanal eingedrungene Teile der Probe in dieser als Vermischungsraum wirkenden Erweiterung festgehalten werden. Da diese Erweiterung in der Schlauch-

spitze nur ein Yolumen von wenigen uX aufweist, erfolgt bei der nächsten Elektrolytentnahme, also bei der nächsten Einsaugung einer Probe in die Kapillarbohrung, eine ausreichende Durchspülung und Reinigung. Insbesondere bei Verwendung von polymeren Sehlauchmaterialien für die Schlauchspitze, wie etwa Polyäthylen oder Polytetraflouräthylen, können sich praktisch keine Probenreste an den Wandungen der Erweiterung anlegen. Die birnenförmige Erweiterung in der Schlauchspitze entsteht dabei auf unerwartete Weise ganz einfach durch Erwärmung und entsprechendes Ausziehen eines Schlauchstückes aus polymerem Material, welches unter diesen Umständen nicht zu einer Querschnittsverengung sondern eher zu einer Querschnittserweiterung neigt.

Um den im Falle einer Verstopfung der Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung notwendigen Arbeitsaufwand zur Reinigung möglichst gering zu halten bzw. derartige Verstopfungen weitgehend überhaupt zu vermeiden, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß im Bereich der kegelförmigen Spitze des Verbindungskanals ein ausbaubarer Einsatzkörper mit im wesentlichen ebenfalls kegelförmiger Spitze angeordnet ist, die zusammen mit der Spitze des Verbindungskanals die Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung begrenzt. Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß im Falle von Verunreinigungen bzw. Verstopfungen an der Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung der Einsatzkörper leicht entfernt werden kann und dadurch eine einfache Reinigung möglich ist. Ein weiterer entscheidender Vorteil liegt darin, daß die somit im wesentlichen einen ringförmigen Querschnitt aufweisende Verbindungsbohrung bei gleichem Querschnitt sehr viel schwerer durch eine einzelne Verunreinigung verstopft werden kann als ein kreisförmiger Querschnitt, was sich auf die ausnützbare Einsatzstandzeit des Kapillarkörpers sehr günstig auswirkt.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spitze des Einsatzkörpers einen kleineren Kegelwinkel als die Spitze des Verbindungskanals aufweist, womit der kleinste und damit einerseits den Durchfluß begrenzende und andererseits

auch das Zurückhalten von Verunreinigungen bestimmende Quer- schnitt der Verbindungsbohrung unmittelbar am Übergang zur Kapillarbohrung liegt.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung können an der kegelförmigen Spitze des Einsatzkörpers in Längsrichtung verlaufende nutenförmige Rillen eingearbeitet sein, durch deren Anzahl und Größe entweder unabhängig von der kegeligen Ausbildung der Spitze des Verbindungskanals und des Einsatzkörpers oder zusammen mit dieser Ausbildung die Größe und Ausbildung des freien Querschnitts der Verbindungsbohrung zur Kapillarbohrung in weiten Grenzen beeinflußbar ist.

Der Einsatzkörper kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung über ein Schraubgewinde in axialer Richtung relativ zur Spitze des Verbindungskanals verstellbar sein, was neben den bereits beschriebenen Vorteilen noch zusätzlich die Möglichkeit ergibt, durch exakte Positionierung des Einsatzteils die Menge des Flüssigkeitsdurchtritts durch den Verbindungskanal durch eine etwaige Herstellungs- und Montagetoleranz ausgleichende Einstellung der relativen Lage der beiden Spitzen zueinander zu bestimmen. Davon abgesehen, kann die Befestigung des Einsatzkörpers im Verbindungskanal auch auf andere, gängige Art und Weise erfolgen, wobei in allen Fällen natürlich dafür gesorgt sein muß, daß durch diese Befestigung selbst der freie Durchfluß im Verbindungskanal nicht allzusehr behindert wird.

Im Zusammenhang mit einem Kapillarkörper, welcher im wesentlichen scheibenförmig ist, eine in axialer Richtung durchgehende Kapillarbohrung aufweist und an den Stirnflächen zum Anschluß von weiteren gleichartigen Kapillarkörpern ausgebildet ist, ist es nach einem anderen Vorschlag der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn der Verbindungskanal im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers im wesentlichen von schräg oben senkrecht zur Kapillarbohrung verläuft. Dies ermöglicht auf besonders einfache und sichere Weise das Aufsteigen von in der Elektrolytbrücke ggf. auftretende Luftbläschen zum Meßraum, von wo diese durch die entsprechend der

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Erfindung vorgesehene Anordnung der Zu- und Ableitung des Elektrolyten zum bzw. vom Meßraum laufend abtransportiert werden.

Bei einer Meßanordnung mit einem Kapillarkörper gemäß der vorliegenden Erfindung ist es weiters vorteilhaft, wenn nach einem anderen Vorschlag ein an die Zu- und Ableitung des Meßraumes anschließender Elektrolytkreislauf vorgesehen ist, welcher neben einer vorzugsweise als Schlauchpumpe ausgebildeten Pumpe und ggf. Absperrventilen vor und nach dem Meßraum auch einen Elektrolyt-Vorratsbehälter umfaßt. In diesem Vorratsbehälter ist eine bestimmte Menge des Elektrolyten gespeichert, womit bei dem nach der vorliegenden Erfindung sehr eingeschränkten Elektrolytverbrauch auf völlig unproblematische Weise über lange Zeit automatisch Messungen durchgeführt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kapillarkörper,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 das Detail III aus Fig. 2,

Fig. 4 eine Kapillar-Referenzelektrode mit einem Kapillarkörper nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Meßanordnung mit einem erfindungsgemäßen Kapillarkörper,

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kapillarkörper,

Fig. 7 den Einsatzkörper aus Fig. 6 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 8 eine Ansicht entlang des Pfeiles VIII in Fig. 7.

Der Kapillarkörper 1 nach Fig. 1 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, weist eine in axialer Richtung durchgehende Kapillarbohrung 3 auf und ist in hier nicht dargestellter Weise an den Stirnflächen zum Anschluß von weiteren -gleichartigen Kapillarkörpern ausgebildet. An der im

eingebauten Zustand unteren Seite des scheibenförmigen Kapillarkörpers 1 sind Ausnehmungen 4 vorgesehen, welche zur gegenseitigen Zentrierung bzw. Befestigung von mehreren derartig ausgebildeten Kapillarkörpern dienen.

Für die Elektrolytbrücke zwischen der Kapillarbohrung 3 bzw. der in diese einbringbaren Probe und dem hier nicht dargestellten Meßraum ist ein Verbindungskanal 5 vorgesehen, der an der Seite der Kapillarbohrung 3 eine im wesentlichen kegelförmige Spitze 6 mit einer, vorzugsweise nur 0,01 bis 0,1 mm starken Verbindungsbohrung 7 zur Kapillarbohrung 3 aufweist. Am nach außen führenden Ende der Verbindungsbohrung 5 ist ein Schlauchanschlußstück 8 eingesetzt, welches zur Verbindung des nicht dargestellten Meßraumes mit dem Verbindungskanal 5 dient.

Der Verbindungskanal 5 verläuft im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers 1 im wesentlichen von schräg oben senkrecht zur Kapillarbohrung 3, womit im Bereich des Verbindungskanals 5 bzw. dessen Spitze 6 unter Umständen auftretende Luftbläschen im Elektrolyten aufsteigen können und durch die erfindungsgemäße, hier nicht dargestellte Zu- bzw» Abfuhr des Elektrolyten am Meßraum abtransportiert werden. Beim Einsaugen einer Probe in die Kapillarbohrung 3 wird außerdem eine geringe Menge von Elektrolyt aus dem Verbindungskanal 5 bzw. aus der Spitze 6 über die feine Verbindungsbohrung 7 nachgesaugt, womit gleichzeitig in diesem Bereich unter Umständen vorhandene feinste Luftbläschen ebenfalls abtansportiert werden.

Bei dem in Pig. 2 dargestellten Kapillarkörper 1 ist als einziger Unterschied zu dem in Pig. 1 dargestellten lediglich eine zusätzliche, aus polymeren! Material gezogene Schlauchspitze 9 in der Spitze 6 des Verbindungskanals 5 eingesetzt. Die Schlauchspitze 9 ist an der Seite der Kapillarbohrung 3 im Verbindungskanal 5 vorzugsweise durch Einkleben befestigt und weist die nur 0,01 bis 0,1 mm starke Verbindungsbohrung 7 zur Kapillarbohrung 3 auf. In Pig. 3 ist die Schlauchspitze 9 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Es ist zu erkennen, daß in der Nähe der Verbindungsbohrung 7 eine birnenförmige Er-

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Weiterung 10 vorhanden ist, welche beispielsweise einfach durch entsprechende Erwärmung unter gleichzeitigem Ausziehen des polymeren Schlauchmaterials entsteht, da eine derartige Behandlung bei diesen Materialien nicht zu einer Querschnittverringerung sondern eher zu der dargestellten Erweiterung führt.

Die Erweiterung 10 hat bei der erfindungsgemäßen Anordnung den großen Vorteil, daß eventuell über die Verbindungsbohrung 7 eingedrungene Teile der Probe aus der Kapillarbohrung 3 in der als Vermischungsraum wirkenden Erweiterung festgehalten werden. Da das Volumen der Erweiterung lediglich wenige/ti ausmacht, ist es durch die nachfolgende Elektrolytentnahme aus diesem Bereich auf jeden Pail gesichert, daß diese Verunreinigungen zusammen mit gegebenenfalls im Bereich der Verbindungsbohrung 7 vorhandenen kleinsten Luftbläschen in der Kapillarbohrung 3 abtransportiert werden. Insbesonders bei Verwendung von polymeren Schlauchmaterialien wie etwa Polyäthylen oder Polytetraflouräthylen können sich Probenreste an den Wandungen der Schlauchspitze 9 praktisch nicht anlegen.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Referenzelektrode bei der im Kapillarkörper 1 neben dem Verbindungskanal 5 samt Spitze 6 und Verbindungsbohrung 7 auch der über die geschaffene Elektrolytbrücke mit der Kapillarbohrung 3 in Verbindung stehende Meßraum 11 selbst ausgebildet ist. In dem Meßraum 11 ist eine geeignete Ableitelektrode, vorzugsweise vom Kalomel- oder Ag/AgCl-Typ eingesetzt, welche über eine Leitung 13 mit einer hier nicht dargestellten Auswerteelektronik verbunden ist.

Der Meßraum 11 ist mit einem nicht weiter dargestellten Elektrolytkreislauf derart verbunden, daß die Zuleitung H des Elektrolyten zum Meßraum 11 an einer im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers geometrisch tief liegenden und der Ablauf 15 des Elektrolyten an einer geometrisch hoch gelegenen Stelle des Meßraumes 11 angeordnet ist. Sowohl Zuleitung 14 als auch Ableitung 15 des Elektrolyten weisen ein Schlauchanschlußstück 8 zur Verbindung mit d-em Elektrolytkreislauf

auf. Durch diese Anordnung der Elektrolyt-Zu- bzw. Abfuhr des Meßraumes 11 ist im Zusammenhang mit den bereits zu den vorstehend behandelten Ausführungen besprochenen Vorzügen des Verbindungskanals 5 bzw. der Verbindungsbohrung 7 zur Kapillarbohrung 3 auf sehr einfache Weise die Ansammlung von Luftbläschen in der Elektrolytbrücke, welche zu einer unzulässigen Beeinflussung des Meßergebnisses führen würde, verhindert.

Die in Fig. 5 dargestellte Meßanordnung weist eine Kapillar-Referenzelektrode mit einem Kapillarkörper 1 gemäß der vorliegenden Erfindung auf, die zusammen mit weiteren ähnlich ausgebildeten Elektroden, welche beispielsweise für verschiedene Ionen sensitiv sein können, zu einer Meßeinheit 17 zusammengefaßt ist. Dieser Meßeinheit 17 wird durch Anlegung eines Unterdruckes am Schlauch 18 die zu untersuchende Probe entlang des Pfeiles 19 zugeführt. Der Meßraum 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb des Kapillarkörpers 1 angeordnet und über ein Schlauchstück 20 mit dem Verbindungskanal 5 im Kapillarkörper 1 verbunden. In den Meßraum 11 ist die Ableitelektrode 12 eingesetzt, welche in nicht dargestellter Weise mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist.

Weiters weist der Meßraum 11 eine Zuleitung 14 und einen Ablauf 15 für den Elektrolytkreislauf auf, wobei die Lage dieser Anschlüsse hier nur schematisch dargestellt ist.

Im Elektrolytkreislauf, der in elastischen Schläuchen vor sich geht, ist neben zwei Schlauchventilen 21 und einer Schlauchpumpe 22, an welcher die Schläuche über ein Anschlußstück 23 geklemmt sind, auch ein Elektrolyt-Vorratsbehälter 24 enthalten.

Durch den mit der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung nur sehr geringen Elektrolytverbrauch je Messung und die Anordnung des Vorratsbehälters können sehr viele aufeinanderfolgende Messungen automatisch durchgeführt werden, wobei sich die durch die Verhinderung von Luftbläschen in der Elektrolytbrücke erhöhte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der

einzelnen Messungen ganz besonders günstig auswirkt.

Der Kapillarkörper 1 ist nach der weiteren Ausbildung gemäß Pig. 6 im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, weist eine in axialer Richtung durchgehende Kapillarbohrung 3 auf und ist über einen Zentrieransatz 25 zum Anschluß von weite ren, gleichartigen Kapillarkörpern ausgebildet. An der im dargestellten Zustand unteren Seite des scheibenförmigen Kapillarkörpers 1 sind Ausnehmungen 4 vorgesehen, welche zum gegenseitigen Zentrieren bzw. zur gemeinsamen Befestigung von mehreren Kapillarkörpern dienen.

Pur die Elektrolytbrücke zwischen der Kapillarbohrung 3 und dem im dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Kapillarkörpers 1 angeordneten Meßraum 11 ist ein Verbindungskanal 5 vorgesehen, der an der Seite der Kapillarbohrung 3 eine im wesentlichen kegelförmige Spitze 6 aufweist. In dem Verbindungskanal 5 ist über ein Schraubgewinde 26 ein Einsatzkörper 27 ausbaubar angeordnet, welcher im Bereich der kegelförmigen Spitze 6 des Verbindungskanals 5 eine ebenfalls kegelförmige Spitze 28 hat.

Im unteren Bereich des Verbindungskanals 5 ist eine Zuleitung 14 und im oberen Bereich des Meßraumes 11 eine Ableitung 15 vorgesehen, welche an der Außenseite des Kapillarkörpers 1 eingesteckte Schlauchanschlußstücke 8 aufweisen. Die Zuführung des Elektrolyten zum Meßraum 11 erfolgt daher an einer im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers geometrisch tiefliegenden Stelle und die Ableitung an einer geometrisch hoch gelegenen, womit die Abfuhr von gegebenenfalls in diesem Bereich auftretenden luftblasen auch hier auf einfache Weise sichergestellt ist. An der Oberseite des Meßraumes 11 ist eine geeignete Ableitelektrode 12 eingesetzt und über einen Dichtring 29 abgedichtet.

-Die Spitze 28 des Einsatzkörpers 27 weist einen kleineren Kegelwinkel auf als die Spitze des Verbindungskanals 5, womit der kleinste vom Einsatzkörper 27 und dem Verbindungskanal 5 begrenzte Querschnitt senkrecht zur Achse des Einsatzkörpers im Bereich der Einmündung des Verbindungskanals 5 in die Ka-

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pillarbohrung 3 liegt und die hier einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisende Verbindungsbohrung 7 zur Kapillarbohrung 3 bildet. Der Querschnitt der Verbindungsbohrung 7 kann auf einfache Weise durch Verdrehen des Einsatzkörpers 27 im Schraubgewinde 26 verändert werden, womit Herstellungsund Einbautoleranzen sehr leicht ausgeglichen werden können. Zur Erleichterung der Verdrehung weist der Einsatzkörper 27 an seiner Oberseite eine insbesondere aus den Fig. 7 und 8 ersichtliche Nut 30 für den Angriff eines Schraubenziehers auf. Ebenfalls aus den Pig. 7 und 8 sind Abflachungen 31 am das Schraubgewinde 26 aufweisenden Teil des Einsatzkörpers ersichtlich, welche einen freien Querschnitt im Verbindungskanal 5 auch im Bereich des Schraubgewindes 26 sicherstellen.

Der Einsatzkörper 27 ist beim Auftreten einer Verstopfung im Bereich der Verbindungsbohrung 7 sehr leicht ausbaubar, was eine entsprechende Reinigung der Spitze 28 des Einsatzkörpers sowie der Spitze 6 des Verbindungskanald ermöglicht. Abgesehen davon ist durch die ringförmige Ausbildung des Durchflußquerschnittes von vorne herein eine geringe Anfälligkeit gegen eine Verstopfung des nur sehr kleinen Querschnittes der Verbindungsbohrung gegeben.

In Fig. 7 sind im Bereich der kegelförmigen Spitze 28 des Einsatzkörpers 27 in Längsrichtung verlaufende nutenförmige Rillen 32 ersichtlich, welche beispielsweise auch ein völliges Aufsitzen der kegelförmigen Spitze 28 in der Spitze 6 des Verbindungskanals 5 erlauben, ohne daß dadurch die Verbindungsbohrung 7 - diese besteht in diesem Falle dann nur aus einzelnen getrennten Querschnitten - völlig abgeschlossen wird.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß an Stelle der Abflachung 31 auch verschiedenste andere Maßnahmen, wie beispielsweise durchgehende Bohrungen im oberen Teil des Einsatzkörpers cder im Bereich des Schraubgewindes im Verbindungskanal, zur Sicherstellung eines freien Durchflußquerschnittes im Verbindungskanal 5 möglich Bind.

Claims

L 1251 Dipl.Ing. Dr.Dr.h.c. Hans List, Graz, Österreich Kapillarkärper für eine Kapillar-Referenzelektrode Patentansprüche

1.^Kapillarkörper für eine Kapillar-Referenzelektrode, welcher einen mit der in die Kapillarbohrung einbringbaren Probe über eine Elektrolytbrücke verbundenen Meßraum mit einer in diesen hineinragenden Bezugselektrode aufweist, wobei der Meßraum über eine Zu- und Ableitung mit einem Elektrolyten beschickbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuleitung (14) des Elektrolyten zum Meßraum (11) an einer im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers geometrisch tief liegenden und der Ablauf (15) des Elektrolyten an einer geometrisch hochgelegenen Stelle des Meßraumes (11) angeordnet ist und daß für die Elektrolytbrücke ein Verbindungskanal (5) zwischen Meßraum (11) und Kapillarbohrung (3) vorgesehen ist, der an der Seite der Kapillarbohrung (3) eine im wesentlichen kegelförmige Spitze (6) mit einer, im Querschnitt einer vorzugsweise nur 0,01 bis 0,1 mm starken Bohrung entsprechenden, Verbindungsbohrung (7) zur Kapillarbohrung (3) aufweist.

2. Kapillarkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (5) einen Schlauchanschluß (8) zur Verbindung mit dem außerhalb des Kapillarkörpers (1) angeordneten Meßraum aufweist.

3. Kapillarkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßraum (11) samt Zu- und Ableitung (14, 15) für den Elektrolyten im Kapillarkörper (1) selbst ausgebildet ist.

4. Kapillarkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrung (7) zur Kapillarbohrung (3) in einer aus polymerem Material gezogenen Schlauchspitze (9) vorgesehen ist, welche an der Seite der Kapillarbohrung (3) im Verbindungskanal (5) befestigt, vorzugsweise eingeklebt ist und in der Nähe der Verbindungsbohrung (7) eine birnenförmige Erweiterung aufweist.

5. Kapillarkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der kegelförmigen Spitze (6) des Verbindungskanales (5) ein ausbaubarer Einsatzkörper (27) mit im wesentlichen ebenfalls kegelförmiger Spitze (28) angeordnet ist, die zusammen mit der Spitze (6) des Verbindungskanales (5) die Verbindungsbohrung (7) zur Kapillarbohrung (3) begrenzt.

6. Kapillarkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (28) des Einsatzkörpers einen kleineren Kegelwinkel als die Spitze (6) des Verbindungskanales (5) aufweist.

7. Kapillarkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der kegelförmigen Spitze (28) des Einsatzkörpers (27) in Längsrichtung verlaufende nutenförmige Rillen (32) eingearbeitet sind.

8. Kapillarkörper nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (27) über ein Schraubgewinde (26) in axialer Richtung relativ zur Spitze (6) des Verbindungskanales (5) verstellbar ist.

9. Kapillarkörper nach Anspruch.3, welcher im wesentlichen scheibenförmig ist, eine in axialer Richtung durchgehende Kapillarbohrung aufweist und an den Stirnflächen zum Anschluß von weiteren gleichartigen Kapillarkörpern ausgebildet iüt_f dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (5) im eingebauten Zustand des Kapillarkörpers (1) im wesentlichen von schräg oben senkrecht zur Kapillarbohrung (3) verläuft.

10. Meßanordnung mit einem Kapillarkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein an die Zu- und Ableitung (14, 15) des Meßraumes (11) anschließender Elektrolytkreislauf vorgesehen ist, welcher neben einer vorzugsweise als Schlauchpumpe (22) ausgebildeten Pumpe und ggf. Absperrventilen (21) vor und nach dem Meßraum (.11) auch einen Elektrolyt-Vorratsbehälter (24) umfaßt.

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