传感器适配器以及具有该传感器适配器的生物反应器制造技术

技术编号:7181047 阅读:307 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种传感器适配器,用于将传感器非侵入式地定位在介质中。本实用新型专利技术要解决的问题是:提供一种传感器适配器,它除了传感器的非侵入式布置外也减小了周围环境对传感器的测量值检测的影响。为此,该传感器适配器包括一个接纳通道,该传感器能定位在该接纳通道中并且该接纳通道在一个端部区域中通过半渗透的隔膜封闭。该传感器适配器还包括一个中空圆柱形的密封结构,它在该接纳通道内部与该接纳通道的纵轴线同轴地设置,并且该传感器能通过该密封结构气密地、与该半渗透的隔膜相邻地设置。本实用新型专利技术的有益效果是:因为传感器设置在该接纳通道的气密地封闭的容积内部,所以消除或至少减小了周围环境对传感器的测量的影响。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于将传感器非侵入式地定位在液体中的传感器适配器以及一种与该传感器适配器组合的生物反应器。
技术介绍
传感器用于检测极其不同领域的液体。仅举些例子来说,这些传感器包括光学传感器或电化学传感器。电化学传感器根据测电流的(amperometrischen)或恒电位的 (potentiostatischen)测量原理工作。这种传感器尤其在GB 2 114 304中描述。为了检测液体的特定的特性,这种传感器被放置在液体中。它们在那里检测例如液体的浑浊性、液体的含氧量、发生的细胞生长率或类似特性。在EP 09006409和US 61/177,389中描述了一种生物反应器,在该生物反应器中,一个上述的传感器设置在所使用的液体中。在这类生物反应器中,传感器借助连接管保持。所述连接管例如设置在生物反应器的盖上。传感器通过压配合或者适当的适配器结构来固定,如例如在DE34 04 639中描述的那样。根据液体的应用领域,传感器直接地与液体接触。根据另一种应用形式,避免传感器与液体的接触,以消除由传感器的浸入而引起的液体污染。为此目的,传感器设置在封闭的软管中,如同样在EP 09006409和US 61/177,389中描述的那样。在该应用例子中,所使用的软管通过栓塞或者半渗透的隔膜封闭。如果软管通过半渗透的隔膜封闭,则可将DO传感器(溶解氧传感器)插入到该软管中,从而以非侵入的方式确定液体的含氧量。为了将 DO传感器适当地设置在生物反应器中,相应的连接锥与DO传感器的横截面适配。基于该结构,DO传感器通过连接锥与DO传感器之间的摩擦锁合连接保持在生物反应器中。同时应借助该摩擦锁合连接实现DO传感器相对于外部空气的密封。但是已经表明,仅传感器与连接锥之间的摩擦锁合连接不足以使软管的内部相对于外界密封。在生物反应器的轻微震动时,就已经在传感器与连接锥之间形成空气缝隙,外部空气可以通过该空气缝隙进入到传感器适配器的软管中。此外,生物反应器的周围环境中的空气运动和空气压力变化产生测量值的波动。因此,生物反应器中的氧浓度的测量失真或者不稳定。事实已经证明另一个缺点的是,在将DO传感器插入到带有软管的连接锥中时,DO 传感器前面的外部空气被推向隔膜的方向。
技术实现思路
因此,本技术的目的是提供一种传感器适配器,它除了传感器的非侵入式布置外也减小了周围环境对传感器的测量值检测的影响。上述目的通过用于传感器的非侵入式定位的传感器适配器解决。此外本技术公开了一种根据与该传感器适配器组合的生物反应器。传感器适配器用于将传感器非侵入式地定位在介质中,该传感器适配器包括以下特征a.接纳通道,该传感器能定位在该接纳通道中并且该接纳通道在一个端部区域中通过半渗透的隔膜封闭;b.中空圆柱形的密封结构,所述密封结构在该接纳通道内部与该接纳通道的纵轴线同轴地设置,并且该传感器能通过该密封结构气密地、与所述半渗透的隔膜相邻地设置。该传感器优选设置在用作接纳通道的塑料软管、尤其硅树脂软管中。因为接纳通道在一个浸入要检测的液体中的端部区域被封闭,所以能够以这种方式将传感器非侵入地定位在液体中。该传感器适配器的密封结构在与该接纳通道的纵轴线同轴地设置该接纳通道中。该中空圆柱形的密封结构在它的几何形状上这样地与传感器的尺寸适配,使得在将传感器插入到接纳通道中时建立在中空圆柱形的密封结构与传感器之间的气密连接。该气密连接保证该接纳通道的至少一部分容积气密地相对于传感器适配器的周围环境封闭。本技术的有益效果是因为传感器设置在该接纳通道的气密地封闭的容积内部,所以消除或至少减小了周围环境对传感器的测量的影响。此外,中空圆柱形的密封结构由于其结构而保证了在传感器插入接纳通道期间,将空气或气体被从接纳通道的要气密地封闭的部分容积中挤出。以这种方式保证了传感器的优化定位,因为在接纳通道的封闭的部分容积中的介质使测量失真的影响被最小化。为了实现中空圆柱形的密封结构的所述功能,该传感器适配器的中空圆柱形的密封结构在径向的内壁上具有环形槽,在该环形槽中设有密封圈,该密封圈能在所述密封结构的轴向方向上移位。此外,该环形槽在它的横截面上优选这样地构造,使得该密封圈在一个第一位置中可松动地设置在该环形槽中,而在一个第二位置中能受压缩地设置在该传感器与该环形槽的内壁之间。该密封结构的环形槽在接纳通道的内部方向上是敞开的。该槽用于接纳密封圈, 使得该密封圈至少部分地伸入到接纳通道的内部中。一旦传感器插入到接纳通道中,则得到密封圈在传感器上的压配合。由于该压配合,密封圈在槽内部根据传感器在接纳通道内部的运动而在第一位置与第二位置之间移动。该传感器适配器的第一位置在该接纳通道的纵向上设置成比该第二位置更接近所述隔膜,使得密封圈与该环形槽及该传感器组合构成一个单向阀。即如果密封圈位于它的第一位置中,则空气可以被传感器从接纳通道挤出。空气通过槽的内壁与密封圈之间的间距逸出,因为密封圈在第一位置中不完全地填满该槽。如果密封圈通过传感器的运动而移位到第二位置中,则接纳通道的一个部分区域被气密地封闭。为此,在该第二位置中,密封圈在槽的内壁与传感器之间被这样地压缩,使得接纳通道的被封闭的介质不能逸出。为了进一步支持介质从接纳通道的挤出,优选该传感器适配器的密封结构在面向该隔膜的端面上具有至少一个连接通道,该连接通道与该环形槽连接。该连接通道表示通向槽的流动连接。当密封圈在它的第一位置时,例如空气可以通过该连接通道逸出。根据密封结构平行于接纳通道的纵轴线的长度,该传感器适配器的密封结构同样构成一个支撑套筒,该支撑套筒设置在该接纳通道的端部区域中并且该接纳通道能通过该支撑套筒横向地支撑。该支撑功能保证接纳通道例如形状稳定地保持在生物反应器的内部。基于这个原因,避免了例如由周围环境压力引起的接纳通道的形状变化。优选地,该传感器适配器的半渗透的隔膜设置在该密封结构的一个端面上,使得该接纳通道能通过该密封结构封闭。优选地,该传感器适配器的接纳通道由塑料软管组成,它通过一个带有隔膜的中空圆柱形的罩单侧地封闭,使得该密封结构和该中空圆柱形的罩在径向方向上通过该塑料软管相互支撑。优选地,该传感器是电化学传感器。优选地,该塑料软管是硅树脂软管。此外,本技术涉及一种生物反应器,所述生物反应器与按本技术的传感器适配器组合。本技术还涉及一种传感器适配器,用于将传感器非侵入式地定位在介质中, 该传感器适配器包括以下特征a.接纳通道,该传感器能定位在该接纳通道中并且该接纳通道在一个端部区域中通过半渗透的隔膜来封闭;b.该半渗透的隔膜限定一个能弹性扩张的中空室,在该中空室中能这样地设置传感器的一部分,即所述半渗透的隔膜密封地包围传感器的被接纳的部分。优选地,该传感器适配器的隔膜的能弹性扩张的中空室具有垂直于接纳通道的纵轴线的横截面,所述垂直于接纳通道的纵轴线的横截面小于接纳通道的内径。优选地,在该传感器适配器中,中空室的垂直于接纳通道的纵轴线的横截面为接纳通道的内径的90 %至30 %。优选地,该传感器适配器的隔膜与接纳通道固定地连接,或者该传感器适配器的隔膜固定在中空圆柱形的罩上,该接纳通道能通过该罩单侧地封闭。优选地,所述垂直于接纳通道的纵轴线的横截面小于能设置的传感器的外本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.传感器适配器(10),用于将传感器(5)非侵入式地定位在介质中,其特征在于,该传感器适配器包括以下特征:a.接纳通道(20),该传感器(5)能定位在该接纳通道中并且该接纳通道在一个端部区域中通过半渗透的隔膜(32)封闭,和b.中空圆柱形的密封结构(40),所述密封结构在该接纳通道(20)内部与该接纳通道的纵轴线同轴地设置,并且该传感器(5)能通过该密封结构气密地、与所述半渗透的隔膜(32)相邻地设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:J·贝泽
申请(专利权)人:埃佩多夫股份公司
类型:实用新型
国别省市:DE

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