[发明专利]制造具有膜的传感器帽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造传感器帽的方法，所述传感器帽具有至少一个主体和膜，特别是用于光化学传感器或电化学传感器，该光化学传感器或电化学传感器用于确定特别是气态或液态测量介质中的分析物的浓度或取决于测量介质中的分析物的浓度的被测变量的浓度。此外，本发明涉及一种通过根据本发明的方法制造的传感器帽以及一种具有相应的传感器帽的传感器。在下文中，分析物被理解为液体或气体/气态混合物中所含有的任何形式的离子或气体。

现有技术

光化学传感器和电化学传感器通常包括膜，该膜在进行测量期间与例如测量气体或测量液体的测量介质接触，以捕获被测值。根据传感器是光化学传感器还是电化学传感器，膜具有不同功能并且专门为其用途加以被设计。在光化学传感器的情况下，膜例如通常是由一个或多个层叠的层-特别是聚合物层构造成的薄膜。各个层具有各自传感器的作用所需的不同性质；具体地，传感器专用层-具体地，功能层-之一被设计成至少部分地可透测量介质和/或测量介质中所含有的分析物。在电化学传感器的情况下，相反地，膜通常是多孔层-具体地，具有孔或开口的层-其部分地可透测量介质或至少可透测量介质所含有的分析物。

许多电化学传感器-特别是电流型传感器-具有借助于膜与测量介质进行分离的电解质室。用于确定液体中的气体浓度的电流型传感器，例如电化学O₂-、Cl₂-、CO₂-、H₂S-,NH₃-或SO₂-传感器中的膜用作允许分析物从测量介质扩散到电解质室中的扩散式屏蔽层。这种传感器在例如DE 102008039465 A1中得以描述。

电化学传感器，例如电化学氧气、臭氧或二氧化碳传感器通常是基于有机染料或所谓的荧光团的荧光或冷光的分析物诱导的猝灭。该荧光团通常包含-尤其是溶解-在功能层中，该膜又被施加到诸如玻璃层或光纤的衬底以形成传感器点(sensor spot)。当接触相应测量介质时，根据测量介质中的分析物浓度的荧光团的荧光和/或发光强度因荧光团与分析物的相互作用而减小。光化学传感器的不同实施例例如可从文献WO2005/100957A1和DE10051220A1中得知。

适合于光化学传感器或电化学传感器的测量膜例如可从DE102014112972A1中得知。测量膜包括传感器元件，该传感器元件具有至少一个具有传感器专用物质和衬底材料的功能层的特征，其中，传感器元件完全嵌入基质中，并且其中基质由可接近至少在面向介质并且邻近传感器元件的区段(sector)中的分析物的材料组成。

在很多情况下，膜是具有特别是圆柱形主体的传感器帽的部分，膜胶合到该圆柱形主体上或通常也被夹持在端部区域中的表面侧上。然而，在这种附接方法的情况下，传感器帽的区域中的泄漏在相应传感器的日常运行期间-特别是随着时间过去经常发生。在胶合膜的情况下，胶水可例如被诸如氯或氯氧化物的相应分析物侵蚀且至少部分溶解。在夹持膜的情况下，褶皱可在边缘处产生，和/或膜可被夹持损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种特别持久且坚固的传感器帽，特别是光化学传感器或电化学传感器的传感器帽。

该目的通过一种制造传感器帽的方法、一种传感器帽和一种传感器来实现。有利的实施例在下文中列出。

关于方法，本发明的目的通过一种制造具有至少一个主体和膜的传感器帽，特别是用于确定和/或监测测量介质中的分析物浓度的光化学传感器或电化学传感器的传感器帽的方法来实现，包括下列方法步骤：

-提供膜，该膜可透测量介质和/或测量介质中所含有的至少一种分析物，该膜具有用于接触测量介质的表面，

-提供具有用于连接到膜的至少一个区段的主体，以及

-焊接膜的至少一部分和主体，其中膜至少部分地被施加到主体的至少一个区段，并且产生主体与膜之间的连接，该连接对测量介质密封。