DE69308483T2

DE69308483T2 - Leitfähigkeitsmesswertaufnehmer

Info

Publication number: DE69308483T2
Application number: DE69308483T
Authority: DE
Inventors: Bruce M Eliash; Frank Ludwig; Nguyet H Phan; Vilambi Nrk Reddy
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Technic Inc
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1993-11-16
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2013-11-17
Also published as: US5287060A; DE69308483D1; EP0598381A1; EP0598381B1; JPH06213847A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrochemische Leitfähigkeitsfühler, welche für die Verwendung bei der Messung und Überwachung von Leitfähigkeiten von Flüssigkeiten ausgebildet sind. Mehr im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung einen elektrochemischen Fühler, welcher für die Verwendung bei der Überwachung ausgebildet ist und Leitfähigkeitsmeßtechniken verwendet.

2. Beschreibung der in Bezug stehenden Technik

Das auf den vorliegenden gemeinsamen Zessionar übertragene US-Patent 4,631,116 offenbart ein Verfahren zur Überwachung der geringfügigeren Bestandteile, welche in Plattierungsbadlösungen vorhanden sind und welche die Eigenschaften der Plattierungsablagerung beeinflussen. Das Verfahren sieht vor, ein vorbestimmtes Gleichstrompotential an eine Arbeitselektrode anzulegen, die innerhalb der Plattierungsbadlösung angeordnet ist. Das Gleichstrompotential bestimmt sich relativ zu einer Bezugselektrode. Ein konstantes Wechselstromsignal wird dem Gleichstrompotential überlagert. Das Gleichstrompotential wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit über einen vorbestimmten Bereich verändert, der Potentiale enthält, welche die Aufbringung und die Ablösung der Plattierungsablagerungen bewirken.
Der Wechselstrom des angelegten Wechselstromsignales zwischen der Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode, die sich innerhalb der Plattierungsbadlösung befinden, wird gemessen, während das Wechselstrompotential über den vorbestimmten Bereich hin geändert wird. Die Messung des Wechselstromes im Verhältnis zu dem sich verändernden Wechselstrompotential wird als ein Wechselstromspektrum oder als Fingerabdruck bezeichnet. Durch Optimierung sämtlicher Wechselstrom- und Gleichstrom-Meßvariablen erhält man Spektren, welche eine Feinstruktur enthalten und welche die Überwachung der geringfügigeren Plattierungsbadbestandteile ermöglichen, welche die Eigenschaften der Plattierungsablagerung beeinflussen.
Zur Überwachung der hauptsächlicheren Bestandteile von Plattierungsbadlösungen sind andere Techniken als diejenige der Voltametrik, wie sie im US-Patent 4,631,116 beschrieben ist, erforderlich. Im Handel erhältliche Leitfähigkeitsmeßeinrichtungen, welche für verschiedene Labormessungen und Messungen in industriellen Prozessen verwendet worden sind, sind im allgemeinen nicht vollständig zufriedenstellend für die Überwachung von Plattierungsbadlösungen im Tank. Für alle Messungen, welche in der Umgebung elektrochemischer Plattierungsbäder durchgeführt werden, ist es notwendig, Einrichtungen vorzusehen, welche bestimmte wünschenswerte Eigenschaften haben.
Um beispielsweise die Messungen durchzuführen, die zur Überwachung der Leitfähigkeit einer Plattierungsbadlösung notwendig sind, ist es wichtig, daß die Elektroden der Leitfähigkeitsmeßeinrichtung von hydrodynamischer und elektrischer Störung durch das Plattierungsbad abgeschirmt sind. Weiter ist es von Wichtigkeit, daß die Elektroden innerhalb der Einrichtung in solcher Weise angeordnet sind, daß ein kontinuierlicher und gleichförmiger Durchlauf von Plattierungsbadlösung in Kontakt mit den Elektroden möglich ist. Die Erfüllung dieser Forderung ist notwendig, um sicherzustellen, daß die Plattierungsbadlösung, welcher die Elektroden ausgesetzt sind, präzise die Gesamtbedingungen innerhalb des Platteierungsbades reflektiert. Weiter ist eine Konstruktion mit flexiblen Materialien des Aufbaus und einer Unempfindlichkeit gegenüber den im allgemeinen korrosiven Umgebungsbedingungen im Plattierungsbad wesentlich.
In vielen Fällen der Massenproduktion wäre es wünschenswert, einen robusten Fühler zur Verfügung zu haben, der fortdauernder rauer Behandlung widersteht und gleichwohl noch extrem genaue Messungen liefert. Der Fühler sollte auch leicht zusammenzubauen und auseinanderzunehmen sein, um eine Reinigung und Inspektion zuzulassen. Weiterhin sollte der Fühler so aufgebaut sein, daß unterschiedliche Elektroden in den Fühler eingesetzt werden können, um die Messung von Leitfähigkeiten in vielen unterschiedlichen Arten von Flüssigkeiten zu ermöglichen. Zusätzlich wäre es wünschenswert, den Fühler für die Messung von Leitfähigkeiten von Lösungen von in weiten Grenzen sich verändernden Konzentrationen verwenden zu können.
Die US-A-3,996,509 offenbart einen Leitfähigkeitsfühler mit einer Fühlerkammer in Gestalt eines kapillaren Durchganges in einem Isolationsmaterial und, an dessen Eingang, einer Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer, die an ihrem Einlaß Mittel zum Verhindern des Eintritts von Gas in den kapillaren Durchgang enthält. Dieser bekannte Leitfähigkeitsfühler kann in ein Bad einer zu untersuchenden Flüssigkeit eingetaucht werden, wobei dieses Bad außerdem eine Leitfähigkeitselektrode enthält, während die andere Leitfähigkeitselektrode in einer Flüssigkeits-Ausgangskammer unmittelbar neben einer Auslaßöffnung des kapillaren Durchganges gelegen ist. Die Leitfähigkeitselektroden der bekannten Einrichtung sind an ein Meßsystem angeschlossen, welches praktisch zur Messung des Widerstandes der Flüssigkeits säule innerhalb des kapillaren Durchganges dient.
In Berücksichtigung des obigen ist es ein Zweck der vorliegenden Erfindung, einen Leitfähigkeitsfühler zu schaffen, der robust genug ist, um dem Betrieb im kommerziellen und industriellen Maßstab zu widerstehen, während er gleichzeitig Messungen an einer kontinuierlichen, nicht- turbulenten Strömung von Lösung in Kontakt mit den Fühlerelektroden durchführt, um eine genaue Analyse einer Vielfalt von Flüssigkeiten vorzunehmen.
Dieser Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 erfüllt. Weiterbildungen und Abwandlungen bzw. ein Verfahren für Leitfähigkeitsmessungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12.
Im einzelnen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrochemischer Leitfähigkeitsfühler vorgesehen, welcher besonders gut geeignet für die Verwendung der Überwachung der Konzentration einer großen Vielfalt von Flüssigkeiten im Tank geeignet ist, d.h., ein universeller Leitfähigkeitsfühler. Der Fühler enthält ein Paar von Leitfähigkeitselektroden, welche innerhalb einer Leitfähigkeitszellenanordnung eingebaut sind, die aus einer Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer, einer Fühlerkammer und einer Flüssigkeitsauslaßkammer aufgebaut ist. Sämtliche drei Kammern enthalten jeweils einen Einlaß und einen Auslaß. Der Auslaß der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer ist mit dem Einlaß der Fühlerkammer verbunden, um eine Strömung der zu messenden Flüssigkeit von der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer in die Fühlerkammer zu ermöglichen. Die Fühlerkammer ist ihrerseits mit der Flüssigkeitsauslaßkammer verbunden, um eine Strömung von Flüssigkeit von der Fühlerkammer in die Flüssigkeitsauslaßkammer zu gestatten. Gemäß der vorliegenden Erfindung befinden sich die Leitfähigkeitselektroden innerhalb der Fühlerkammer.
Flüssigkeit wird durch sämtliche drei Kammern durch eine Pumpe transportiert. Die Pumpe fördert Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammereinlaß durch die Einrichtung und hinaus durch den Flüssigkeitsauslaßkammer-Ausgang. Als ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in Zuordnung zu der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer ein Strömungsdämpfer vorgesehen, um eine kontrollierte hydrodynamische Strömung durch die Fühlerkammer sicherzustellen.
Der elektrochemische Leitfähigkeitsfühler gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein verhältnismäßig einfaches und wirkungsvolles Gerät, welches zur Verwendung bei der Durchführung von Leitfähigkeitsmessungen an einer großen Vielfalt von Flüssigkeiten ausgebildet ist. Die Einrichtung ist besonders gut geeignet für solche Gegebenheiten, bei denen extrem genaue Messungen erforderlich sind. Der Fühler ist weiter gut geeignet zur Verwendung in Umgebungen, beispielsweise Plattierungsbadlösungen, wobei die Lösung typischerweise turbulent ist und korrosiv sein kann. Der Leitfähigkeitsfühler nach der vorliegenden Erfindung läßt sich leicht für die Inspektion, Reinigung und für den Ersatz der Elektroden auseinandernehmen. Dies hat das Ergebnis, daß die Fühleranordnung rasch und bequem für unterschiedliche elektrochemische Messungen angepaßt werden kann, indem das Gerät auseinander gebaut wird und die Elektroden ausgewechselt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Kammern des Fühlers im allgemeinen von zylindrischer Gestalt und sind aus nicht-leitfähigem Material hergestellt. Die nicht-leitfähigen Materialien unterstützen die Abschirmung der Elektroden von äußeren elektrischen Störungen. Die zylindrische Gestalt erleichtert den Aufbau, erhöht die Rationalisierung und die Lebensdauer des Fühlers und führt zu einer widerstandsfähigen Konstruktion zum Schutz der Elektroden während normaler Fehlbehandlung, wie sie typischerweise im industriellen Bereich vorkommen kann.
Ein zusätzliches Merkmal und ein entschiedener Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß Mittel zur Einstellung der Zellenkonstanten des Leitfähigkeitsfühlers vorgesehen sind, um die Messung von Leitfähigkeiten von Lösung innerhalb vielerlei Bereichen zu ermöglichen. Bisher verwendete Leitfähigkeitszellen hatten eine feste Geometrie und damit eine unveränderliche Zellenkonstante, da die Gestalt der Elektroden und der Abstand zwischen ihnen fest war, etwa aufgrund des Einschlusses der Elektroden in Glas.
Die obigen und viele weiteren Merkmale und einhergehenden Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verständlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines elektrochemischen Leitfähigkeitsfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Fühler in ein Plattierungsbad eingetaucht gezeigt ist.
Fig. 2 ist eine detaillierte Schnitt-Seitenansicht des Fühlers von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht des Fühlers von Fig. 2 entsprechend der Schnittebene 3-3.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht des Fühlers von Fig. 2 entsprechend der Schnittebene 4-4.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Fühlers von Fig. 2 entsprechend der Schnittebene 5-5.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Fühlers von Fig. 2 entsprechend der Schnittebene 6-6.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektrochemischen Leitfähigkeitsfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 insgesamt bei 10 gezeigt. Der Fühler 10 ist in eine Plattierungsbadlösung 12 eingetaucht dargestellt, die sich innerhalb eines Plattierungsbad-Tanks 14 befindet. Zwar ist der Fühler 10 für die Verwendung bei der Analyse und Überwachung von Plattierungsbädem gut geeignet, doch versteht es sich für den Fachmann, daß der Fühler zur Messung von Leitfähigkeiten einer großen Vielfalt von Flüssigkeiten verwendet werden kann.
Der Fühler 10 enthält eine Zellenanordnung, die aus einer Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16, einer Fühlerkammer 18 und einer Flüssigkeitsauslaßkammer 20 aufgebaut ist. Wie man am besten aus Fig. 3 ersieht, enthält die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 einen Einlaß 22 und einen Einlaß 24, über welche Flüssigkeit in den Fühler eintritt. Die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 hat auch einen Auslaß 26, durch den die Flüssigkeit von der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 in die Fühlerkammer 18 strömt. Die Fühlerkammer 18 enthält einen Einlaß 28, durch welchen die Flüssigkeit in die Fühlerkammer 18 eintritt, sowie einen Auslaßabschnitt 34, durch den die Flüssigkeit die Fühlerkammer 18 verläßt. Wie am besten in den Figuren 2 und 6 gezeigt, ist die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 mit der Fühlerkammer 18 durch Schrauben 30 und 32 verbunden, die in die Fühlerkammer eingeschraubt sind, wie man bei 31 und 33 erkennt.
Die Flüssigkeitsauslaßkammer 20 enthält einen Einlaßabschnitt 36 und einen Auslaßabschnitt 38, durch welche die Flüssigkeit aus dem Fühler 10 austritt. Der Auslaßabschnitt 34 der Fühlerkammer ist mit dem Einlaßabschnitt 36 der Flüssigkeitsauslaßkammer über einen mit Gewinde versehenen Einsatz 40 verbunden. Der mit Gewinde versehene Einsatz 40 greift in ein Gewinde am Auslaßabschnitt der Fühlerkammer 34 ein und kann justiert werden, um die Höhe zu verändern und die Lage der Fühlerkammer 34 festzulegen.
Ein Zellenabstandshalter 42 ist vorgesehen, um die zylindrischen Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 relativ zueinander innerhalb der Fühlerkammer 18 in ihrer Lage zu halten.
Durch Ändern der Höhe des Zellenabstandshalters 42 kann der Abstand zwischen den Elektroden und damit die Zellenkonstante (definiert als das Verhältnis des Zwischenraumes zwischen den Elektroden zur Fläche der Elektroden) geändert werden. Dieses Merkmal ermöglicht die Verwendung derselben Konstruktion für die genaue Leitfähigkeitsmessungen von Flüssigkeiten über einen weiten Bereich, was den Fühler im Gebrauch universeller macht. Eine universelle Leitfähigkeitsmeßsonde wird so gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen durch
(1) Vorsehen geeigneter Mittel zur Auswechslung der Elektroden,
(2) Vorsehen einer bequemen Möglichkeit zum Auswechseln eines Zellen-Abstandshalters gegen einen anderen zur Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden.
Der mit Gewinde versehene Einsatz 40 enthält Schlitze 43 und 45 zur Aufnahme eines Werkzeuges, das zum Hochschrauben oder Herunterschrauben des Einsatzes 40 innerhalb der Fühlerkammer 18 verwendet werden kann (siehe Fig. 3).
Wie in Fig. 1 gezeigt sind Rohre 48 und 50 mit dem Einlaß 22 bzw. dem Einlaß 24 verbunden. Diese Rohre erstrecken sich von den Einlässen 22 und 24 nach aufwärts, um zu verhindern, daß Blasen in die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 eintreten. Zusätzlich wirken die Rohre 48 und 50 in der Richtung, daß sie Turbulenzen in der Flüssigkeit vor dem Eintritt in die Einlässe 22 und 24 vermindern. Die Länge der Rohre 48 und 50 hängt von dem Grad der Turbulenz ab, die in der Plattierungsbadlösung 12 vorhanden ist. Für Bäder, welche verhältnismäßig wenig turbulent sind, können, falls gewünscht, die Rohre 48 und 50 weggelassen werden.
Es sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Saugpumpe 52 dient zum Pumpen von Plattierungsbadlösung in den Fühler 10 durch Ansaugen durch die Rohre 48 und 50, nach aufwärts durch den Fühler 10 und hinaus durch den Auslaß 38. Die Pumpenrohrleitung 54 dient zur Verbindung der Saugseite der Pumpe 52 mit dem Auslaß 38 der Flüssigkeitsauslaßkammer. Die Rohrleitung 56 ist an den Auslaß der Pumpe angeschlossen und bildet den Rücklauf für die Plattierungsbadlösung zurück zu dem Tank 14. Die Lösung wird nur während der Messungen gepumpt.
Die Wände der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16, der Fühlerkammer 18 und der Flüssigkeitsauslaßkammer 20 sind aus elektrisch nicht-leitfähigem Material gefertigt, welches vorzugsweise ein Kunststoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen ist. Andere nicht-leitfähige Kunststoffe oder Materialien können ebenfalls verwendet werden, jedoch unter der Voraussetzung, daß sie unempfindlich gegenüber der betreffenden Lösung sind, in welche sie eingetaucht werden sollen, und daß sie eine verhältnismäßig große bauliche Festigkeit haben. Auch sollten die Materialien nichts enthalten, was die elektrochemischen Messungen, welche zwischen den Elektroden durchgeführt werden, nachteilig beeinflussen kann. Zusätzlich sollte sich das Kunststoffmaterial gießen oder spanhebend bearbeiten lassen, so daß die verschiedenen Formen, wie sie zur Bildung der drei Kammern notwendig sind, erzeugt werden können.
Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen sind die Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 innerhalb der Fühlerkammer 18 eine über der anderen und getrennt durch den Zellen-Abstandshalter 42, angeordnet. Isolierte Leitfähigkeitselektroden-Anschlußdrähte 58 und 60 verlaufen durch den Einsatz 40 nach aufwärts und treten über Schrauben 62 und 64 aus, welche in die Oberseite der Flüssigkeitsauslaßkammer 20 eingeschraubt sind, wie bei 66 und 68 gezeigt ist. O-Ringe 70 und 72 sind vorgesehen, um einen dichten Abschluß zu erreichen. Zusätzlich haben, wie man am besten aus Fig. 4 ersieht, die Anschlußdrähte 58 und 60 einen festen Sitz innerhalb der Schrauben 62 und 64.
Die Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 sind aus herkömmlichen Materialien gefertigt, wie sie typischerweise in Elektrodensystemen verwendet werden, wobei sie so ausgelegt sind, daß sie typischerweise Strom von weniger als 1 Ampere führen und im Millivoltbereich, typischerweise etwa 25 mV bis 100 mV eingesetzt werden. Vorzugsweise sind sie aus Platin oder einem anderen inerten Elektrodenmetall gefertigt, das in der Lage ist, stabile Messungen zu ermöglichen. Andere Edelmetalle wie Gold oder Paladium können auch verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 außerdem Strömungsdämpfermittel, beispielsweise einen Glasfilz oder ein Gitter 47 enthalten. Glaswolle oder eine andere inerte Fasermatrix oder ein Gittermaterial können dazu dienen, die Turbulenz von Flüssigkeit herabzusetzen, die in die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 eintritt, vorausgesetzt, daß das Material in der Lage ist, jedwede Turbulenz abzudämpfen und im wesentlichen zu beseitigen, welche in der Flüssigkeit vorhanden sein kann, die in die Einlässe 22 und 24 des Fühlers 10 eintritt. Die Dichte der Glaswolle oder die Porosität anderer Dämpfungsmaterialien kann je nach der Größe des Fühlers und dem Grad der Turbulenz in der Flüssigkeit beim Eintritt in die Anordnung über die Einlässe 22 und 24 verändert werden. Vorzugsweise ist die Dichte oder Porosität des Dämpfungsmediums ausreichend, um irgendwelche Turbulenz in der Flüssigkeit im wesentlichen zu beseitigen, bevor sie in Kontakt mit den Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 tritt. Gleichzeitig sollte das Material nicht so dicht sein, daß es die Flüssigkeitsströmung in die Fühlerkammer 18 hinein übermäßig behindert.
Im Betrieb wird der Fühler 10 in ein Plattierungsbad oder eine andere Lösung, welche zu analysieren ist, in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise eingetaucht. Die Lösung wird durch die Pumpe 52 über die Rohre 48 und 50 in den Fühler hineingezogen. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit in den Fühler eingezogen wird, ist beschränkt, damit sichergestellt ist, daß die Turbulenzabdämpfungsfähigkeiten der Glaswolle 74 nicht überschritten wird, und um eine nicht-turbulente Strömung von Flüssigkeit an den Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 vorbei sicherzustellen. Die Elektrodendrähte 58 und 60 werden aus dem Tank innerhalb eines geeigneten Ummantelungsrohres 76 herausgeführt und an Meßeinrichtungen (nicht dargestellt) angeschlossen, welche zur Durchführung elektrochemischer Messungen im Millivoltbereich ausgelegt sind. Elektrochemische Analyseausrüstungen, an welche der Fühler nach der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist, können beispielsweise eine Quelle konstanten Potentials und einen Wellenformgenerator enthalten.
Sowohl die äußere als auch die innere Oberfläche der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16, der Fühlerkammer 18 und der Flüssigkeitsauslaßkammer 20 sind zylindrischer Gestalt. Die Zylinderform für das Innere der Kammern ist zu bevorzugen, da sie im Sinne einer Verminderung der Möglichkeit der Turbulenzentstehung in dem Fühler wirkt, wenn die Flüssigkeit durch die drei Kammern strömt. Außerdem gestattet sie die Verwendung zylindrisch geformter Elektroden und stellt so eine gleichförmige Verteilung sicher, welche die Stabilität und die Genauigkeit der Messungen erhöht. Die Länge des Fühlers gemäß der vorliegenden Erfindung kann von einigen wenigen Zentimetern bis zu einem Meter oder darüber abhängig von den besonderen elektrochemischen Eigenschaften verändert werden, die gemessen werden sollen, sowie abhängig von der Art der Flüssigkeit, die durch den Fühler geleitet wird. Ebenso kann der Durchmesser des Fühlers von 1 Zentimeter bis hinauf zu 10 Zentimeter oder darüber verändert werden.
Der Fühler 10 kann für Reinigungszwecke, für Inspektion oder für den Ersatz der Elektroden oder des Zellen-Abstandshalters leicht auseinander genommen werden, indem die Schrauben 30 und 32 gelöst werden und die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer 16 von der Fühlerkammer 18 abgenommen wird. Als nächstes können die Fühlerkammer 18 und die Flüssigkeitsauslaßkammer 20 voneinander getrennt werden, indem die Schrauben 78 und 80 gelöst werden. Das Entfernen des Einsatzes 40 gestattet dann die Entfernung der Leitfähigkeitselektroden 44 und 46 und des Zellen-Abstandshalters 42.
Nach der Beschreibung der beispielsweisen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erkennt der Fachmann, daß die gemachten Angaben nur der exemplarischen Erläuterung dienen und daß die vorliegende Erfindung durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Leitfähigkeitsfühler, der zur Verwendung in der Leitfähigkeitsmessungsanalyse von Flüssigkeiten ausgebildet ist und folgendes enthält:

- eine Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) mit einem Einlaß (22, 24) und einem Auslaß (26);

- eine Fühlerkammer (18), welche einen Einlaß (28) und einen Auslaß (34) enthält;

- eine Flüssigkeitsausgangskammer (20), welche einen Einlaß (36) und einen Auslaß (38) enthält;

wobei der Auslaß (26) der Flüssigkeitsströmungs- Steuerkammer in Verbindung mit dem Einlaß (28) der Fühlerkammer und der Auslaß (34) der Fühlerkammer in Verbindung mit dem Einlaß (36) der Flüssigkeitsausgangskammer stehen; und

- einem Paar von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) zur Messung der Leitfähigkeit der in der Fühlerkammer (16) vorhandenen Flüssigkeit,

dadurch gekennzeichnet, daß

die genannten beiden Leitfähigkeitselektroden (44, 46) innerhalb der genannten Fühlerkammer (18) angeordnet sind und daß Mittel zur Erzeugung einer Flüssigkeitsströmung von dem Einlaß (22, 24) der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer zu dem Auslaß (38) der Flüssigkeitsausgangskammer sowie Strömungsdämpfereinrichtungen (74) vorgesehen sind, um die Flüssigkeitsströmung durch die Flüssigkeitsströmungs- Steuerkammer (16) zu steuern, so daß in die Fühlerkammer (18) eintretende Flüssigkeit im wesentlichen frei von Turbulenzen ist.

2. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, welcher weiter folgendes enthält:

Elektrodenverbindungsmittel (58, 60) zur elektrischen Verbindung des genannten Paares von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) mit einer äußeren elektrischen Meßeinrichtung.

3. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Strömungsdämpfungsmittel (74) den Gaseintritt hemmende Mittel zum Verhindern des Gaseintritts in die genannte Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) enthalten.

4. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Strömungsdämpfungsmittel (74) einen Gitterkörper enthalten, der sich innerhalb der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) befindet und durch welchen die Flüssigkeit strömt, wenn sie durch die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer von dem genannten Einlaß (22, 24) zu dem genannten Auslaß (26) strömt.

5. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, welcher weiter Mittel (42, 44, 46) zur Änderung der Zellenkonstante des Leitfähigkeitsfühlers enthält.

6. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, welcher weiterhin Mittel (42) zur Änderung des Abstands zwischen dem Paar von Leitfähigkeitselektroden enthält.

7. Leitfähigkeitsfühler nach Anspruch 1, welcher weiterhin Mittel zur Änderung der Größe mindestens einer des genannten Paars von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) enthält.

8. Verfahren zur Messung der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit, enthaltend die folgenden Schritte:

Vorsehen einer Leitfähigkeitszellenanordnung (16, 18, 20) mit einer Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16), einer Fühlerkammer (18) und einer Flüssigkeitausgangskammer (20), wobei die genannte Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) einen Einlaß (22, 24) und einen Auslaß (28), die genannte Fühlerkammer einen mit dem Auslaß (26) der genannten Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) verbundenen Einlaß (28) und einen Auslaß (34), und die genannte Flüssigkeitsausgangskammer (20) einen an den Auslaß (34) der genannten Fühlerkammer (18) angeschlossenen Einlaß (36) und einen Auslaß (38) enthalten;

dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

Vorsehen eines Paars von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) innerhalb der genannten Fühlerkammer (18);

Pumpen von Flüssigkeit durch die Leitfähigkeitszellenanordnung von dem Einlaß der genannten Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer zu dem Auslaß der genannten Flüssigkeitsausgangskammer, wobei die Flüssigkeit im wesentlichen frei von Turbulenz ist, wenn die Flüssigkeit durch die Leitfähigkeitszellenanordnung (16, 18, 20) tritt; und

Bestimmen der Leitfähigkeit der genannten Flüssigkeit zwischen dem genannten Paar von Leitfähigkeitselektroden (44, 46).

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem ein Gitterkörper (74) in der Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) vorgesehen ist, um jedwede Turbulenz abzudämpfen, welche in der genannten Flüssigkeit vorhanden sein kann, wenn sie in die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) eintritt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem Gas daran gehindert wird, in die Flüssigkeitsströmungs-Steuerkammer (16) einzutreten.

11. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiter folgende Schritte enthält:

Bestimmen eines Bereichs von Zellenkonstanten entsprechend dem Bereich von Leitfähigkeiten der genannten Flüssigkeit; und

Verändern des Abstands (42) zwischen dem genannten Paar von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) zur Erzeugung einer Zellenkonstante innerhalb des genannten Bereichs.

12. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiter folgende Schritte umfaßt:

Verändern der Größe des genannten Paars von Leitfähigkeitselektroden (44, 46) zur Erzeugung einer Zellenkonstanten innerhalb des genannten Bereichs.