详情

原文传递电化学传感器

专利名称：	电化学传感器
摘要：	本发明涉及一种电化学传感器(1，101)，其包括：传感器元件(15，115)，所述传感器元件具有在使用期间面向测量介质(5)的测量表面(8，108)并包括平面状测量元件(2，102)。电化学传感器(1，101)还设置有传感器轴件(4，104)，所述传感器轴件在它的在使用期间面向测量介质(5)的端部处包括具有边框(11，111)的开孔(13，113)，并且传感器元件(15，115)于所述开孔(13，113)的区域中安装在传感器轴件(4，104)中。电化学传感器(1，101)包括环形的密封元件(9，109)，所述密封元件布置在传感器元件(15，115)与边框(11，111)之间。绝缘元件(10，110)以暴露测量表面(8，108)的方式与传感器元件(15，115)的测量元件(2，102)牢固且不可分离地连接。保护电化学传感器以免被测量介质(5)侵入的密封元件(9，109)密封地布置在绝缘元件(10，110)与边框(11，111)之间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	瑞士;CH
申请人：	梅特勒-托莱多有限公司
发明人：	J·利蒙彼得森;A·鲁茨
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201780075685.8
公开号：	CN110383054A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	周家新
分类号：	G01N27/36(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	瑞士格赖芬塞
主权项：	1.一种电化学传感器(1，101)，其包括：传感器元件(15，115)，所述传感器元件具有在使用期间面向测量介质(5)的测量表面(8，108)并包括平面状测量元件(2，102)；传感器轴件(4，104)，所述传感器轴件在它的在使用期间面向测量介质(5)的端部处包括具有边框(11，111)的开孔(13，113)，并且传感器元件(15，115)于所述开孔(13，113)的区域中安装在传感器轴件(4，104)中；环形的密封元件(9，109)，所述密封元件布置在传感器元件(15，115)与边框(11，111)之间；其中，传感器元件(15，115)包括绝缘元件(10，110)，所述绝缘元件以暴露测量表面(8，108)的方式与测量元件(2，102)牢固且不可分离地连接；并且，保护电化学传感器以免被测量介质(5)侵入的密封元件(9，109)密封地布置在绝缘元件(10，110)与边框(11，111)之间。 2.根据权利要求1所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述测量元件(2，102)包括由电化学活性pH玻璃构成的平坦的平面状盘。 3.根据权利要求1所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述测量元件(2，102)包括平坦的平面状层或平坦的平面状层结构，所述平坦的平面状层或平坦的平面状层结构包括电化学活性pH玻璃。 4.根据权利要求1、2或3所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述绝缘元件(10，110)包括耐热且耐化学的绝缘玻璃，所述绝缘玻璃的热膨胀系数适配于测量元件(2，102)的热膨胀系数，尤其是与测量元件的热膨胀系数基本上相同。 5.根据权利要求1、2或3所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述绝缘元件(10，110)包括通过物理沉积工艺或化学沉积工艺施加的绝缘层，尤其是由氮化硅构成的绝缘层。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述传感器轴件(4，104)是圆柱形的，并且所述开孔(13，113)布置在传感器轴件(4，104)的端面上。 7.根据权利要求1至45中任一项所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述传感器轴件(4，104)是圆柱形的，并且所述开孔(13，113)布置在传感器轴件(4，104)的圆柱形壳的平坦化区域中(112)。 8.根据权利要求7所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述测量元件(2，102)的测量表面(8，108)具有圆形或椭圆形或矩形形状。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述传感器轴件(4，104)由耐热且耐化学的金属材料或耐热且耐化学的塑料材料制成。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的电化学传感器(1，101)，其特征在于，所述密封元件(9，109)包括由弹性聚合材料或由弹性体形成的环。 11.一种用于制造电化学传感器(1，101)的方法，所述电化学传感器具有在使用期间面向测量介质(5)的平坦的测量表面(8，108)，所述方法包括以下步骤： ·产生包括敏感材料的晶片与绝缘材料的不可分离的键合，以形成一至少两层式晶片(20)； ·通过处理敏感材料和选择性地处理键合至敏感材料的绝缘材料(30)来产生预定厚度； ·结构化绝缘材料以同时在敏感材料中暴露测量表面从而形成测量元件(2，102)(40)； ·在已有的绝缘材料(50)的区域中切割由敏感材料和结构化的绝缘材料键合而成的所述至少两层式晶片以获得具有绝缘元件(10，110)的传感器元件(15，115)； ·将由此制造的传感器元件安装在传感器轴件(4，104)中，其中，在传感器轴件(4，104)的使用期间面向测量介质(5)的端部处将密封元件(9，109)密封地引入(60)绝缘元件(10，110)与边框(11，111)之间。 12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述敏感材料具有电化学活性pH玻璃，并且所述绝缘材料具有耐热且耐化学的绝缘玻璃，所述绝缘玻璃的热膨胀系数适配于所述敏感材料的热膨胀系数，尤其与所述敏感材料的热膨胀系数相同，所述绝缘材料通过直接键合或熔融键合不可分离地键合至敏感材料以形成至少两层式晶片。 13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述绝缘材料包括绝缘层、尤其是由氮化硅构成的绝缘层，所述绝缘层通过物理沉积工艺或化学沉积工艺施加至所述敏感材料并与所述敏感材料键合以形成至少两层式晶片。 14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过物理沉积工艺或化学沉积工艺施加的所述绝缘层在沉积期间通过掩膜以绝缘元件的形式直接结构化地生成。 15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，通过蚀刻技术、尤其是利用氢氟酸的湿化学法或等离子体蚀刻法在所述敏感材料上结构化所述绝缘材料。
所属类别：	发明专利