离子测量中所用的片状电极制造技术

一种离子测量中所用的片状电极，该电极能用来准确地完成测量，而不会由于测量中操作上的失误导致电绝缘性变坏，也不受光的影响。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于离子测量中所用的片状电极。所测离子用以确定pH值之类的离子浓度。最近，在用于pH值之类的离子浓度测量的电极方面，人们已经制出了类似于片状的电极，以便使整个电极的结构小型化，降低造价并改善操作和维修。图7(A)给出了一种用于测量pH值的片状组合电极的外观。该电极已于1986年11月28日由本专利申请人Horiba，Ltd。申请日本专利，图7(B)给出了图7(A)的测量电极的一部分。现在来看图7(A)和图7(B)。参照数字61表示一个衬底，做这种衬底的材料即使浸泡在含有电能源的溶液中时仍有足够高的电绝缘性。参照数字62表示，在所述衬底61的上表面上形成的一个电极，所述电极62是通过把它进行指定的预处理，然后进行丝网印刷银糊而做成的。所述电极62的一部分用做内电极，上面涂有电极材料，如氯化银，而所述电极62的其他部分用做引线部分64。参照数字65指的是支撑层，在它的对应于内电极部分63的位置上有一个穿透孔66，制做该支撑层的材料即使浸泡在含有电解质的溶液中，如聚对苯二甲酸乙二醇酯，仍有足够高的电绝缘性，所述支撑层65位于衬底61上，而引出线64及其周围部分暴露在外面。而且，把园盘形的、胶凝化的内溶体67填入穿透孔66。内溶体67是由把明胶，如琼脂，和凝胶-蒸发防腐剂如甘油加到基础内溶液中配制而成的。这种基础内溶液是由把含磷的酸性缓冲剂加到，例如，含有过饱和氯化银的3.3摩尔的氯化钾水溶液中配制而成的。把内溶体67填入穿透孔66的方法是把它加热成糊状，然后进行丝网印刷之类的工序使它的上表面可以在自由的状态下，稍微凸出于支撑层65的上表面，并且可以重叠在内电极部分63上。参照数字68指的是一个扁平的板状响应膜，它的下表面与胶凝化内溶体67的上表面相接触，而胶凝化内溶体67被封在穿透孔66内。膜68沿着它的周线用胶粘材料69(如硅类、环氧类、氨基甲酸酯类以及含有硅烷结合剂之类的类似系列的有机高分子胶粘剂)牢固地固定在支撑层65上。另外，参照图7(A)，参照数字70是一个液体接合膜，它是由多孔的无机烧结材料或浸渍了氯化钾的多孔有机高分子材料做成的。该膜的下表面与其他的胶凝化内溶体的上表面相接触，而且沿着它的周线把它粘在支撑层65的上表面上。液体膜部分70的内部结构与图7(B)中给出的测量电极的结构几乎是相同的。参照数字71指的是样品溶液的保存器。由于上面描述的结构，例如，在测量电极中响应膜68、内电极部分63和引线部分64……都是做在衬底1的同一个表面上，因而出现如下缺点。譬如说，样品溶液溢出样品溶液的保存器部分71或者样品溶液不小心洒出来，结果使样品溶液粘在引线部分64上……由此使得引线部分64的绝缘性变坏……根据周围环境。另外，在响应膜68透光的情况下，会产生如下缺点外部光线直接入射到内电极部分63上从而使测量受到光的影响。参考电极也有同样的问题。本专利技术是鉴于上面描述的问题而完成的。其目的在于提供一种离子测量中所用的片状电极，该电极能用来准确地完成测量而不会由于操作失误之类的差错导致电绝缘性变坏，也不受光的影响。为了达到上述目的，根据本专利技术，一种用于离子测量的片状电极具有如下特征在一个衬底的上表面上制成第一个支撑层，制造该支撑层的材料具有足够高的电绝缘性，而且该衬底也是由具有足够高的电绝缘性的材料做成的。把一个具有内电极部分和引线部分的电极胶粘在所述衬底的下表面，用具有足够高的电绝缘性材料制的第二个支撑层做在上述衬底的下表面并使上述引线部分暴露在外面。在本专利技术中，一个选择性的离子响应膜或液体接合部分在衬底的上表面一侧与样品溶液接触，衬底是由具有足够高的电绝缘性的材料制成的，而内电极部分和引线部分做在衬底的下表面一侧，这样可以充分利用上述衬底的绝缘性，而且也能够避免发生在引线部分由于操作失误之类的差错造成的电绝缘性变坏。另外，甚至在测量电极的离子响应膜是透光的这种情况下，外部光被衬底挡住，因而能够防止光线直接入衬到内电极部分。图1到图4给出了一种最佳实施方案，其中图1是本专利技术中所用的用来测量pH值的片状电极的分解透视图。图2是图1中所示的片状电极的外观透视图。图3是部分地建立起来的剖面图。图4是沿其Ⅳ-Ⅳ标线所取的图2的剖面图。图5是本专利技术另一个最佳实施方案的剖面图。图6是本专利技术另外一个最佳实施方案的部分透视图。图7(A)和图7(B)分别是描述现有技术水平的透视图。下面参照附图，对本专利技术的最佳实施方案进行描述。这里描述的是在测量pH值时所用的片状组合电极。图1是根据本专利技术提出的用于pH值测量的片状组合电极的分解透视图。图2是图1中所示的、用于测量pH值的片状组合电极的外观透视图。图3是部分地建立起来的剖面图。图4是沿其Ⅳ-Ⅳ标线所取的图2的剖面图。现在来参看图1到图4。参照数字1是衬底(在本最佳实施方案中，它是聚对苯二甲酸乙二醇酯板)，制成该衬底的材料即使浸泡在含有例如有机高分子物质如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯、聚四氟乙烯和无机物质如石英玻璃和派热克斯玻璃(即硼硅酸盐耐热玻璃)等电解质溶液中时，仍有足够高的电绝缘性。两对(里面一对和外面一对)电极2A，2B，3A和3B被粘在衬底1的下表面，制作的方法是从一组包括Ag、Cu、Au、Pt之类的导体或它们的合金中选一种金属，选择含有上述金属的糊状物或半导体如IrO2和SnO2，用物理涂镀的方法如真空蒸发沉积和CVD，化学涂镀的方法如电解法和非电解法或者印刷方法如丝网印刷法、凸版印刷法和平板法(在本最佳实施方案中，衬底1的下表面用硅烷结合剂之类的材料进行了移植处理和固定处理，然后丝网印刷银糊)胶粘在衬底1的下表面。上述每个电极2A、2B、3A、3B中位于衬底1的一端边缘部分的底端部分，做成引线部分4A、4B、5A、5B。而在外面一对电极2A和2B中位于接近衬底1中心部分的另一个近似于园形的突出端部分用做内电极部分6A和6B。它们涂有电极材料如氯化银(用上面提到的同样方法，如物理涂镀法，化学涂镀法或印刷法制作)。一个内电极部分6A(pH值测量电极侧P)中有一个穿透孔7，它的内表面进行过导电处理，该部分的位置接近于它的中央部分，用做电极穿透孔。而在另一个内电极部分6B(参考电极侧R)的邻近有一个穿透孔8。参照数字7a指的是穿透孔7中的导电部分。此外，一个温度补偿电极9，如热敏电阻，放在其他各突出端部分之间，这些突出端部分位于里面一对电极3A、3B中接近衬底的中心部分。参照数字10指的是在衬底1的上表面上形成的第一个支撑层，它是由其有足够高的电绝缘性的材料用与衬底1同样的方法做成的(在本最佳实施方案中它是聚对苯二甲酸乙二醇酯层)。该支撑层在对应于穿透孔7和穿透孔8的位置上开有穿透孔11和12。穿透孔7穿过在衬底1上形成的一个内电极部分6A，穿透孔8是在邻近另一个内电极部分6B的位置上形成的。第一个支撑层在衬底1的上表面一侧形成一个凹陷的部分13以便把上述穿透孔11包住并有一个指定的尺寸。上述第一个支撑层10是用丝网印刷法或加热熔化法制成的。在该方法中，胶粘剂能够保证足够高的电绝缘性(例如10兆欧姆或更高)(例如聚烯烃系列、硅树脂系列之类)。此外，支撑层10的上表面也是用硅烷结合剂之类的材料进行过移植处理和固定处理的。参照数字14指的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于离子测量中的片状电极，其特征在于：第一个支撑层在衬底的上表面形成，它是由具有足够高的电绝缘性的材料制成的，衬底也是由具有足够高的电绝缘性的材料做成的，一个提供有内电极部分和引线部分的电极被胶在上述衬底的下表面，由具有足够高的电绝缘性的材料做成的第二个支撑层形成于衬底的所述下表面而使所述引线部分暴露在外面。

【技术特征摘要】
JP 1986-12-11 191497/861.用于离子测量中的片状电极，其特征在于第一个支撑层在衬底的上表面形成，它是由具有足够高的电绝缘性的材料制成的，衬底也是由具有足够高的电绝缘性的材料做成的，一个提供有内电极部分和引线部分的电极被胶在上述衬底的下表面，由具有足够高的电绝缘性的材料做成的第二个支撑层形成于...

【专利技术属性】
技术研发人员：小谷晴夫，富田，胜彦，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]