[发明专利]光化学传感器的传感器盖和相应的光化学传感器

说明书

本发明涉及光化学传感器的传感器盖和相应的光化学传感器，该传感器盖具有圆柱形的插入部件和套筒形外部部件，在面向介质的端部区域中，插入部件具有光学部件，光学部件具有用于最佳流动的凸形表面区域，在所述表面区域的区域中，光学部件至少部分地由对测量辐射透明的材料构成，在光学部件的凸形表面区域上设置有具有至少一个功能层的分析物敏感的基质或分析物敏感膜，所述至少一个功能层具有对分析物敏感的物质，其中插入部件和套筒形部件被设计成使得与介质形成接触的连接区域在插入部件和套筒形外部部件之间、在光学部件的凸形表面区域的边缘区域中或者在离光学部件的凸形表面区域的边缘区域一定的径向距离处，并且面向介质无间隙地被密封。

技术领域

本发明涉及一种用于确定或监视存在于介质中的至少一种分析物的光化学传感器的传感器盖，以及一种配备有根据本发明的传感器盖的电化学传感器。

背景技术

诸如氧传感器的光化学分析物传感器是基于通常引入聚合物基质中的有机染料的分析物诱导的荧光或发光猝灭(luminescence quenching)的原理。特别地，为给定分析物定制的聚合物/染料混合物作为固体膜施加到例如玻璃板或光波导管的衬底。

在WO 2005/100957A1中公开了用于确定和/或监视包含在流体过程介质中的分析物的装置。已知的装置具有带测量膜的传感器，该测量膜具有多孔的支撑结构。发光物质嵌入在支撑结构中并且与过程介质形成接触。此外，提供了发送单元和接收单元，其中发送单元发送测量辐射，并且发光物质被激发以发出发光辐射，并且其中接收单元检测相应产生的发光辐射。控制/评估单元基于发光物质的发光辐射的猝灭来检测过程介质中的分析物的浓度或部分压力/压力。顺便提及，发光是用于随着从激发态到基态的跃迁发生的在物质中产生光辐射的通用术语。

由申请人提供和销售的氧传感器在附图的如下描述的图1中示出。给定传感器外壳和传感器膜之间的无间隙密封，当传感器用于例如食品工业中时，该传感器满足对传感器设置的要求多的卫生要求。然而，如果已知的氧传感器在管道中，含有分析物的介质流过该管道，则在面向介质的膜的表面上可能发生气泡形成。当然，由于在膜的表面上形成气泡，所以作为在流动介质中待确定的分析物的氧的被测量值显著失真。

在DE 10 2011 088 012 A1中公开了传感器盖，其具有面向介质的凸形形状。感测元件紧固到面向介质的凸形表面。在该专利申请中既没有提出这种凸形形状的优点，也没有谈到满足卫生要求。

发明内容

本发明的目的是提出用于卫生应用的流动优化的传感器盖和相应的传感器。

该目的通过光化学传感器的传感器盖来实现，该传感器盖用于确定或监视存在于介质中的至少一种分析物并且具有基本上圆柱形的插入部件和套筒形外部部件。在面向介质的端部区域中，插入部件具有光学部件，该光学部件具有成形用于最佳流动的表面区域。该表面区域优选地是凸形的。在成形用于优化流动的表面区域的-优选地凸形-区域中，光学部件至少部分地由对测量辐射透明的材料构成。在光学部件的凸形表面区域上设置有基质，该基质具有至少一个分析物敏感功能层，该功能层具有对分析物敏感的物质。插入部件和套筒形部件被设计成使得与介质形成接触的连接区域在插入部件和套筒形外部部件之间，具体地在用于优化光学部件的流动的凸形表面区域的边缘区域中，或者在离光学部件的凸形表面区域的边缘区域一定的径向距离处，并且面向介质无间隙地被密封。

待确定或监视的分析物是存在于介质中的任何离子或气体，例如氧、氯等。具有分析物敏感功能层的基质优选由几个功能层构成。在本发明的几个实施例中，基质或基质的功能层中的至少一个能够布置在由塑料或金属网构成的衬底膜之内或之上。在本发明中，将具有至少一个功能层的基质和载体介质的这种组合称为膜。下面描述不限制本发明的实例。

根据本发明的传感器盖尤其具有以下优点：

-与分析物敏感的基质或膜的气泡粘附被流动优化的表面区域防止。