專利名稱：離子傳感器、離子傳感器模塊及離子傳感器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分析包含在液體中的離子的離子傳感器、離 子傳感器模塊及離子傳感器的制造方法，尤其是涉及分析包含在人的 血液或尿等中的離子的離子傳感器、離子傳感器模塊及離子傳感器的 制造方法。
背景技術(shù)：
利用離子傳感器模塊算出包含在被檢試樣中的鈉離子或鉀離子、 氯離子等電解質(zhì)的濃度。離子傳感器模塊具有檢測(cè)對(duì)應(yīng)于各電解質(zhì)的 電位的離子傳感器、和檢測(cè)成為該電位的基準(zhǔn)的恒定電位的參照電極 裝置。根據(jù)由離子傳感器和參照電極裝置檢測(cè)出的電位，算出電解質(zhì) 的濃度。該離子傳感器及參照電極裝置安裝在分析包含在被檢試樣中 的生化學(xué)檢查項(xiàng)目或免疫檢查項(xiàng)目等成分的自動(dòng)分析裝置或?qū)Ｓ糜?測(cè)定電解質(zhì)的裝置中來(lái)使用。
離子傳感器檢測(cè)感應(yīng)部的電位，該感應(yīng)部由包含對(duì)被檢試樣中含 有的特定離子有選擇地產(chǎn)生感應(yīng)的感應(yīng)物質(zhì)的成分構(gòu)成。另外，參照 電極裝置檢測(cè)對(duì)被檢試樣產(chǎn)生的恒定電位。然后，通過(guò)測(cè)定作為離子 傳感器以及參照電極裝置間的電位差的電動(dòng)勢(shì)，來(lái)計(jì)算特定離子的濃 度。
作為可小型化的離子傳感器的制造方法，已知以下方法通過(guò)在 離子傳感器上每次少量地反復(fù)涂抹溶解了感應(yīng)測(cè)定對(duì)象離子的感應(yīng) 物質(zhì)的溶解液后，使其充分干燥來(lái)形成感應(yīng)部(例如，參照特開(kāi)平 11-295261號(hào)公報(bào))。
可是，有時(shí)在所涂抹的溶解液內(nèi)產(chǎn)生氣泡，干燥后因該氣泡而在 感應(yīng)部上形成氣孔。 一旦該氣孔形成在與被檢試樣接觸的感應(yīng)部的表 面上，則例如在使用濃度不同的多個(gè)被檢試樣來(lái)檢查時(shí)，以前的被檢 試樣殘留在氣孔內(nèi)，污染下次測(cè)定的被檢試樣，從而對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生 壞影響。由此，離子傳感器的合格率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高合格率的離子傳感器、離子傳 感器模塊及離子傳感器的制造方法。
本發(fā)明第l方面的離子傳感器具備具有被檢試樣用的流路和與
所述流路連接的開(kāi)口部的傳感器主體部；填充于所述開(kāi)口部中，有選 擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)部；具有圓環(huán)形狀，配置成所述圓環(huán)的中心 軸與所述流路的中心軸大致正交，檢測(cè)所述感應(yīng)的電極；和輸出端， 與所述電極一起由一塊金屬板形成，具有銷形狀，保持在所述傳感器 主體部中，使其軸心沿著與所述流路的中心軸和所述圓環(huán)的中心軸大
致正交的方向。
本發(fā)明第2方面的離子傳感器具備具有被檢試樣用的流路和與 所述流路連接的開(kāi)口部的傳感器主體部；填充在所述開(kāi)口部中，有選 擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)部；以一部分與所述感應(yīng)部連接的方式被埋 入所述傳感器主體部中，檢測(cè)所述感應(yīng)的電極；和保持在所述傳感器 主體部中，向外部裝置輸出所檢測(cè)出的感應(yīng)的輸出端。
本發(fā)明第3方面的離子傳感器模塊具備本發(fā)明第1方面的離子 傳感器；參照電極裝置，具有具有所述被檢試樣用的流路的參照電 極主體部；形成于所述參照電極主體部的流路上的液體合流孔；經(jīng)由
所述液體合流孔可與所述被檢試樣流通地收容于所述參照電極主體 部中的內(nèi)部液；以及一部分接觸所述內(nèi)部液，用于輸出所述液體合流 孔中的幾乎恒定的電位的輸出端；和收容體，可拆裝地夾持所述離子 傳感器和所述參照電極裝置，以連接所述傳感器主體部的流路和所述 參照電極裝置的流路。
本發(fā)明第4方面的離子傳感器模塊具備本發(fā)明第2方面的離子 傳感器；參照電極裝置，具有具有所述被檢試樣用的流路的參照電 極主體部；形成于所述參照電極主體部的流路上的液體合流孔；經(jīng)由
部中的內(nèi)部液；以及一部分接觸所述內(nèi)部液，用于輸出所述液體合流 孔中的幾乎恒定的電位的輸出端；和收容體，可拆裝地夾持所述離子 傳感器和所述參照電極裝置，以連接所述傳感器主體部的流路和所述 參照電極裝置的流路。
本發(fā)明第5方面的離子傳感器的制造方法的特征在于在形成于 傳感器主體部中的、被檢試樣用的流路中插入銷；向所述插入的銷以 及所述開(kāi)口部的壁面上涂抹在溶劑中溶解了有選擇地感應(yīng)特定離子 的感應(yīng)物質(zhì)的溶解液，使其填充與所述流路連接的開(kāi)口部；在所述涂 抹的溶解液的所述溶劑氣化后，從所述流路拔出所述銷。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下的描述中闡明，并且一部分從 該描述變得明顯，或者可以通過(guò)實(shí)踐發(fā)明來(lái)獲得。通過(guò)下面具體指出 的手段和結(jié)合可實(shí)現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


結(jié)合在說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施 例，并與以上的一般性描述和以下的實(shí)施例的詳細(xì)描述一起，解釋發(fā) 明的原理。
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施例的離子傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是表示圖1的多離子傳感器的側(cè)面的圖。 圖3是表示圖2的多離子傳感器的A-A截面的圖。 圖4是放大了圖2的多離子傳感器的一部分的圖。
圖5是表示圖l的多離子傳感器的第l及第2輸出端的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示圖1的多離子傳感器的B-B截面的圖。
圖7是表示圖1的第3離子傳感器的截面的圖。
圖8是表示圖1的參照電極裝置的截面的圖。
圖9是表示圖1的離子傳感器模塊的截面的圖。
圖IO是表示本發(fā)明實(shí)施例的第l制造工序的流程圖。
圖ll是表示圖10的第l制造工序中的、在第l流路中插入了金
屬銷的第l傳感器主體部的截面的圖。
圖12是表示圖10的第1制造工序中的、形成了第1膜的第1
傳感器主體部的截面的圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施例的離子傳感器模塊的制造工序的流程圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例的離子傳感器模塊的概觀的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1-圖14來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的離子傳感器模塊的實(shí)施例。
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施例的離子傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的圖。離子傳 感器模塊10具備離子傳感器部1，具有有選擇地響應(yīng)包含在被檢試 樣中的例如鈉離子、鉀離子、氯離子等特定離子的多個(gè)離子傳感器； 成為離子傳感器部1的電極基準(zhǔn)的參照電極裝置2;和收容離子傳感 器部1和參照電極裝置2的收容體3。
離子傳感器部1具有具有在第1制造工序中制造的第1離子傳 感器及第2離子傳感器的多離子傳感器4;和在與第l制造工序不同 的第2制造工序中制造的第3離子傳感器5。多離子傳感4具有第1 傳感器主體部6、第1離子傳感器7、第2離子傳感器8及蓋9。
下面，參照?qǐng)Dl至圖6說(shuō)明多離子傳感器4的結(jié)構(gòu)。圖2是從側(cè) 面看取下蓋9后的多離子傳感器4的圖。圖3是表示圖2的多離子傳 感器4的A-A截面的圖。圖4是放大了圖3中示出的多離子傳感器4的一部分的圖。圖5是表示多離子傳感器4的一部分的結(jié)構(gòu)的圖。圖 6是表示圖2的多離子傳感器4的B-B截面的圖。
第l傳感器主體部6由電絕緣性良好的材料、例如硬質(zhì)的氯乙烯 (下面稱為PVC)構(gòu)成。第l傳感器主體部6具有圓筒形狀部分和設(shè)置 在圓筒形狀部分側(cè)面的第l連接器6a。第l傳感器主體部6由絕緣材 料形成，以使第1離子傳感器7和第2離子傳感器8之間可絕緣。第 1傳感器主體部6具備貫通第1傳感器主體部6的圓筒形狀部分的中 心軸附近的第1流路6d。被檢試樣在第1流路6d中從第1傳感器主 體部6的上游面6b側(cè)流至下游面6c側(cè)。在利用收容體3將下游面6c 壓在第3離子傳感器5上的狀態(tài)下，被檢試樣從第1流路6d流向第3 離子傳感器5。
在第l傳感器主體部6的、以第1流路6d為中心軸從連接器6a 大致旋轉(zhuǎn)90。的側(cè)面上，形成與第1流路6d的一部分連接的第l開(kāi)口 部6e及第2開(kāi)口部6f。
第l開(kāi)口部6e形成于第l傳感器主體部6的上游面6b附近。如 圖4所示，第1開(kāi)口部6e的側(cè)面是從第l傳感器主體部6的側(cè)面?zhèn)?開(kāi)始隨著接近第l流路6d、開(kāi)口面的面積變窄的傾斜面(0<01<90°)。 換言之，第1開(kāi)口部6e具有其開(kāi)口面隨著接近第1流路而變窄的研 缽形狀。
第2開(kāi)口部6f離開(kāi)第1開(kāi)口部6e，形成于第1傳感器主體部6 的下游面6c附近。與第l開(kāi)口部6e相同，第2開(kāi)口部6e的壁面是從 第l傳感器主體部6的側(cè)面?zhèn)乳_(kāi)始隨著接近第1流路M、開(kāi)口面積變 窄的傾斜面(0<01<90°)。
第1離子傳感器7具有第l感應(yīng)部71、第1電極72及第l輸出 端73。
第1感應(yīng)部71填充在第1開(kāi)口部6e中。將第1感應(yīng)部"71的蓋 8側(cè)的面稱為表面71a，流路側(cè)的面稱為里面71b。由于傾斜面的原因， 表面71a的面積比里面71b的面積大。第1感應(yīng)部71例如由有選擇 地感應(yīng)鈉離子等第1離子的、例如冠醚類的第l感應(yīng)物質(zhì)以及包含該 第1感應(yīng)物質(zhì)的PVC等構(gòu)成。如圖4所示，第1感應(yīng)部71的里面71b 形成第1流路6d的壁面的一部分。即，第1感應(yīng)部71堵塞第1流路 6d和第1開(kāi)口部6e的連接部。里面71b與第1開(kāi)口部6e的傾斜面的 邊界是無(wú)凹凸、平滑的面。另外，第1感應(yīng)部71的側(cè)面由第1開(kāi)口 部6e的傾斜面保持。
蓋9可自由拆裝地安裝在第1傳感器主體部6上。在蓋9未安裝 在第1傳感器主體部6上時(shí)，可以觀察填充在第1開(kāi)口部6e中的第1 感應(yīng)部71。
如圖5所示，第1電極72具有圓環(huán)形狀。將第1電極72的內(nèi)周 部分配置在從第1開(kāi)口部6e的傾斜面伸出至外側(cè)的位置上。即，第1 電極72的一部分接觸第1感應(yīng)部71。在第1電極72表面的與第1感 應(yīng)部71的接觸部72a上形成氯化銀。利用這種結(jié)構(gòu)，第1電極72檢 測(cè)出第1感應(yīng)部71中的第1離子的感應(yīng)。另外，通過(guò)將第1感應(yīng)部 71接合在第1電極72上，無(wú)需現(xiàn)有裝置中所需的內(nèi)部溶液。因此， 可使第1離子傳感器7小型化。
第1輸出端73具有從第1電極72伸出的銷形狀。第l輸出端 73的一端部露出到連接器6a的外側(cè)，連接于例如電解質(zhì)測(cè)定裝置等 外部裝置上。如圖6所示，設(shè)第l輸出端73—端部的軸心為Zl。第 1輸出端73的一部分彎曲，以使軸心Zl與第1流路6d的中心軸Z2 垂直相交。即，第1輸出端73的一端部的軸心Zl與第1流路6d的 中心軸Z2和第1電極72的中心軸Z3大致正交。第l輸出端"將響 應(yīng)流入第l流路6d的被檢試樣中包含的第1離子的第1感應(yīng)部71所 產(chǎn)生的電位經(jīng)由第1電極72輸出到電解質(zhì)測(cè)定裝置。另外，第l流 路6d、第1電極72及第l輸出端73的位置關(guān)系不僅限于上述的位置 關(guān)系。例如，第1輸出端73也可以從第1電極72筆直地伸出。即， 第1輸出端73的軸心Zl和第1流路6d的中心軸Z之也可以不相交。
第1電極72和第l輸出端73由一塊金屬板形成。即，第1電極 72和第1輸出端73利用一塊金屬板的起模成形而一體成形。
第2離子傳感器8在離開(kāi)第1離子傳感器7的位置上配置在第1
傳感器主體部6上。第2離子傳感器8具有第2感應(yīng)部81、笫2電極 82及第2輸出端83。下面，說(shuō)明第2離子傳感器8的各構(gòu)成要素， 但如圖2 圖6所示，第2感應(yīng)部81與第1感應(yīng)部71、第2電極82 與第1電極72、第2輸出端83與第l輸出端73是幾乎相同的結(jié)構(gòu)。 另外，第2離子傳感器8的各構(gòu)成要素間的位置關(guān)系與第1離子傳感 器7的各構(gòu)成要素間的位置關(guān)系幾乎相同。因此，僅說(shuō)明與第l離子 傳感器不同之處，省略重復(fù)的部分。
第2感應(yīng)部81填充在第2開(kāi)口部6f中。第2感應(yīng)部81例如由 有選擇地感應(yīng)鉀離子等第2離子的、例如冠醚類的第2感應(yīng)物質(zhì)及包 含該第2感應(yīng)物質(zhì)的PVC等構(gòu)成。第2電極82檢測(cè)第2感應(yīng)部81 中的第2離子的感應(yīng)。第2輸出端83將響應(yīng)流入第1傳感器主體部6 的第1流路6d的被檢試樣等中包含的第2離子的第2感應(yīng)部81的電 位經(jīng)由第2內(nèi)部電極72a輸出到電解質(zhì)測(cè)定裝置。
如圖2及圖5所示，第1連接器6a在第1輸出端73和第2輸出 端83之間具有虛設(shè)輸出端93。其基于以下理由。通常，在第l連接 器6a上開(kāi)有3個(gè)用于插入輸出端的孔。可是，由于第l傳感器主體 部6上僅插入2個(gè)輸出端(第1輸出端73及第2輸出端83)，所以剩 余一個(gè)孔。為了填埋該剩余的孔，插入虛設(shè)輸出端93。虛設(shè)輸出端 93不與電極一體成形，甚至不接合。
為了防止液體或高濕度的氣體等從離子傳感器模塊10的外部浸 入第l傳感器主體部6的第l開(kāi)口部6e及第2開(kāi)口部W中、而使第 1離子傳感器7的第1感應(yīng)部71和第2感應(yīng)部81之間的電絕緣性降 低，設(shè)置蓋9。
這樣，由于在單一的傳感器主體部(第1傳感器主體部6)上制作 第1離子傳感器7和第2離子傳感器8，所以不存在第1離子傳感器 7和第2離子傳感器8的連接部分。因此，可以在第l傳感器主體部 6中形成涉及第1離子傳感器7和第2離子傳感器8的單一的、平滑 的被檢試樣的流路(第1流路6d)。另外，由于在單一的傳感器主體部 (第1傳感器主體部6)上制造第1離子傳感器7和第2離子傳感器8，
所以可降低部件的成本。
另外，也可在第l傳感器主體部6上進(jìn)一步設(shè)置第3開(kāi)口部，在 該第3開(kāi)口部中設(shè)置形成有選擇地響應(yīng)第4離子的第4感應(yīng)部的第4 離子傳感器。另外，在無(wú)需小型化時(shí)，也可在第1感應(yīng)部71及第2 感應(yīng)部81的表面上方分別配置第1電極72及第2電極82，并在第1 電極72及第2電極82與第1感應(yīng)部71及第2感應(yīng)部81之間填充包 含電解質(zhì)的內(nèi)部溶液。
下面，參照?qǐng)D7說(shuō)明離子傳感器部1的第3離子傳感器5的結(jié)構(gòu)。 圖7是表示第3離子傳感器5的截面的圖。笫3離子傳感器5具有第 2傳感器主體部51、第3感應(yīng)部52、第3輸出端53。
第2傳感器主體部51由電絕緣性良好的、例如PVC構(gòu)成，具有 圓筒形狀部分和設(shè)置在圓筒形狀部分的側(cè)面的第2連接器51a。第2 傳感器主體部51具備貫通第2傳感器主體部51的圓筒形狀部分的上 游面51b及下游面51c各自中心附近的第2流路51d。而且，利用收 容體3壓住第2傳感器主體部的上游面51b和第1傳感器主體6的下 游面6c,并且壓住第2傳感器主體部的下游面51e和參照電極2。在 該狀態(tài)下，通過(guò)了第1流路6d的被檢試樣在第2流路51d中從第2 傳感器主體部51的上游面51b側(cè)流向下游面51c側(cè)，流至參照電極2。
第3感應(yīng)部52保持在第2傳感器主體部51中。第3感應(yīng)部52 例如由有選擇地感應(yīng)氯離子等第3離子的第3感應(yīng)物質(zhì)等構(gòu)成。在第 3離子是氯離子時(shí)，第3感應(yīng)部52例如通過(guò)將包含氯化銀的混合物加 壓成形來(lái)形成。加壓成形后的混合物、即第3感應(yīng)部52具有圓筒形 狀。貫通第3感應(yīng)部52的中心軸附近的孔成為第2流路51d的一部 分。
第3輸出端53的一端部連接于第3感應(yīng)部52的側(cè)面。第3輸出 端53的一部分保持在第2傳感器主體部51中。第3輸出端53與第2 離子傳感器8的第2輸出端82平行配置。第3輸出端53的另一端部 連接于電解質(zhì)測(cè)定裝置。第3輸出端53將響應(yīng)流入第2流路51(1的 被檢試樣等中包含的第3離子的第3感應(yīng)部52的電位輸出到電解質(zhì)
測(cè)定裝置。另外，第3輸出端53垂直于第2流路51d配置。
連接器51a的上游面與第1傳感器主體6的連接器6a的下游面 為相同尺寸。另外，上游面51b與下游面6c為相同尺寸。并且，第2 流路51d的孔的截面與第1流路6d的孔的截面為相同尺寸。而且， 利用收容體3分別壓住第2傳感器主體部51的上游面51b及連接器 51a的上游面與第1傳感器主體6的下游面6c及連接器6a的下游面。 另外，利用收容體3分別壓住第2傳感器主體部51的上游面51b與 第1傳感器主體部6的下游面6c,以使第2流路51d和第1流路6d 一致。另外，利用收容體3壓住第2傳感器主體部51的下游面51c 與參照電極2。
下面，參照?qǐng)D8說(shuō)明參照電極裝置2的結(jié)構(gòu)。圖8是表示參照電 極裝置2的截面的圖。該參照電極裝置2具有參照電極主體部21、液 體合流孔22、內(nèi)部液23、第4電極24及第4輸出端25。
參照電極主體部21由電絕緣性良好的、例如PVC形成，具有圓 筒形狀部分和設(shè)置在圓筒形狀部分的側(cè)面的第3連接器2la。參照電 極主體部21具備貫通上游面21b和下游面21c各自中心附近的第3 流路21d、和在第3流路21d的外周形成的凹部。利用收容體3，將 上游面21b壓在笫3離子傳感器5中的第2傳感器主體51的下游面 51c上。在該狀態(tài)下，通過(guò)了第2流路51d后的被檢試樣在第3流路 21d中從參照電極主體部21的上游面21b側(cè)流向下游面21c側(cè)，并排 出到外部。
連接器21a的上游面與第2傳感器主體部51的第2連接器51a 的下游面為相同尺寸。另外，上游面21b與第2傳感器主體部51的 下游面51c為相同尺寸。第3流路21d的孔的截面與第2傳感器主體 部51的第2流路51d的孔的截面為相同尺寸。利用收容體3壓住上 游面21b與第2傳感器主體部51的下游面51c,以使上游面nb及第 3連接器21a的上游面與第2傳感器主體部51及第2連接器51a的下 游面一致，并且使第3流路21d與第2流路51d—致。
液體合流孔22保持在參照電極主體部21中。液體合流孔22例
如具有圓管形狀的多孔結(jié)構(gòu)。液體合流孔22的內(nèi)面形成第3流路21d 的一部分。另外，液體合流孔22的內(nèi)面以外的部分都保持在參照電 極主體部21中。
內(nèi)部液23包含高濃度的氯化鉀等。內(nèi)部液23經(jīng)由液體合流孔 22可與流入第3流路21d的被檢試樣流通，并且收容在參照電極主體 21內(nèi)的凹部中。
第4電極(參照電極)24例如由4艮/氯化銀構(gòu)成，配置在參照電極 主體部21的凹部，并與內(nèi)部液23接觸。
第4輸出端25的一端部連接于第4電極24上。第4輸出端25 的另一端部在參照電極主體部21的第3連接器21a的外側(cè)連接于電 解質(zhì)測(cè)定裝置。第4輸出端25保持在參照電極主體部21中，并與第 3離子傳感器5的第3輸出端53平行配置。另外，第4輸出端25保 持在參照電極主體部21中，并垂直于第3流路21d。第4輸出端25 將響應(yīng)流入?yún)⒄针姌O主體部21的第3流路21d中的被檢試樣的液體 合流孔22的恒定電位輸出到電解質(zhì)測(cè)定裝置。該恒定電位是針對(duì)由 各離子傳感器7、 8、 5檢測(cè)出的電位的參照電位(基準(zhǔn)電位)。通過(guò)利 用電解質(zhì)測(cè)定裝置分別算出作為由各離子傳感器7、 8、 5檢測(cè)出的電 位與參照電位的電位差的電動(dòng)勢(shì)，得到被檢試樣中的第l、第2、第3 離子的濃度。
下面，參照?qǐng)Dl及圖9說(shuō)明收容體3的結(jié)構(gòu)。圖9是表示離子傳 感器模塊IO的截面的圖。
收容體3具有多離子傳感器4、第3離子選擇性電極5、以及用 于使參照電極裝置2的各裝置成為一體的第l及第2收容體31、 32。
第1收容體31具有圓筒形狀。第1收容體31具有一端部向中心 軸幾乎垂直彎曲的彎曲部31a。在第1收容體31的另一端部的外面上 形成螺合于第2收容體32上的螺合面31b。在第1收容體M側(cè)面的 一部分上形成與多離子傳感器4中的第1傳感器主體6的第1連接器 6a、第3離子傳感器5中的第2傳感器主體51的第2連接器Ma、以 及參照電極裝置2中的參照電極主體部21的第3連接器21a配合的切口 31c。
第2收容體32比第1收容體31短，具有圓筒形狀。第2收容體 具有一端部向中心軸幾乎垂直彎曲的彎曲部32a、以及螺合于在另一
端的內(nèi)面形成的第1收容體31的螺合面31b上的螺合面32b。
在第1傳感器主體部6的下游面6c和第2傳感器主體部51的上 游面51b之間配置填料33。具體地說(shuō)，填料33配置在第1傳感器主 體部6的下游面6c和第2傳感器主體51的上游面51b之間的第l及 第2流路6d、 51d的外周。在第2傳感器主體部51的下游面51c和 參照電極主體部21的上游面21b之間配置填料34。具體地說(shuō)，配置 在第2傳感器主體部51的下游面51c和參照電極主體部21的上游面 21b之間的第2及第3流路51d、 21d的外周。利用第l及第2收容體 31、 32壓住時(shí)，填料33、 34防止從第1流路6d流入第2流路51d 的被檢試樣、以及從第2流路51d流入第3流路21d的被檢試樣泄漏 到外部。
在從第1收容體31的開(kāi)口部將多離子傳感器4、填料33、第3 離子傳感器5、填料34及參照電極裝置2收容在第l收容體31中， 使各連接器6a、 51a、 21a與切口 31c配合之后，通過(guò)將第2收容體 32螺合于第l收容體31，從圖1中示出的箭頭L1及L2方向夾持各 裝置。
另外，也可以增長(zhǎng)第1收容體31，使設(shè)置了第4離子傳感器的 多離子傳感器、第3離子傳感器5及參照電極裝置2成為一體。另夕卜， 與第3離子傳感器5同樣地，也可以使響應(yīng)特定的1個(gè)離子的第5離 子傳感器也成為一體。
下面，參照?qǐng)Dl至圖14說(shuō)明離子傳感器模塊10的制造工序。圖 10是表示制造多離子傳感器4的第l制造工序的流程圖。圖11是表 示第1制造工序中的、將金屬銷IOO插入了第1流路M中的第1傳 感器主體部6的截面的圖。圖12是表示第1制造工序中的、形成了 第1膜71，的第l傳感器主體部6的截面的圖。圖"是表示使用圖10 中制造出的多離子傳感器4來(lái)制造離子傳感器模塊10的工序的流程 圖。圖14是表示離子傳感器模塊10的概觀的圖。
在圖10中，第1制造工序S22由步驟Sl至S10構(gòu)成。首先， 例如在金屬模的規(guī)定位置上配置第1電極72、第1輸出端73、第2 電極82、第2輸出端83。在該狀態(tài)下，通過(guò)向該金屬模內(nèi)流入PVC 并進(jìn)行注射模塑成形，制作保持第1電極72、第1輸出端73、第2 電極82、第2輸出端83的第1傳感器主體部6(步驟S1)。
調(diào)整在第1感應(yīng)物質(zhì)及PVC等中加入作為其溶劑的、例如四氫 吹喃(THF)后溶解的第1溶解液。另外，調(diào)整在第2感應(yīng)物質(zhì)及PVC 等中加入并溶解了四氫呋喃(THF)的第2溶解液(步驟S2)。
在第1及第2溶解液的調(diào)整后，如圖11所示，在第1傳感器主 體部6的第1流路6d中幾乎無(wú)間隙地插入適當(dāng)?shù)牟煌镐摰冉饘黉N 100。然后，配置第1傳感器主體部6，使第1及第2輸出端73、 83 分別沿水平方向，第1及第2電極72、 82的中心軸分別沿垂直方向。 換言之，配置第1傳感器主體部6，使第l及第2開(kāi)口部6e、 6f的開(kāi) 口面積向上方變寬。在該狀態(tài)下，涂抹規(guī)定量的第l溶解液，以閉塞 第1開(kāi)口部6e。
通過(guò)第1次的涂抹，第1溶解液在金屬銷100上以及第1開(kāi)口部 6e的傾斜面上形成幾乎均勻的液層。從涂抹的時(shí)刻起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之 后，如圖所示，THF從涂抹的第1溶解液中氣化。然后，形成比第1 液層還薄的第1膜71'(步驟S3)。這時(shí)，第1膜71'的側(cè)面用THF溶 敷并保持在第1開(kāi)口部6e的傾斜面上。
通過(guò)第h次(11=2)的涂抹，第1溶解液在第(h-l)膜上以及第1開(kāi) 口部6e的傾斜面上形成幾乎均勻的第h液層。從涂抹的時(shí)刻起經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間之后，THF從涂抹的第l溶解液中氣化，在第(h-l)膜上重疊 形成比第h液層還薄的第h膜(步驟S4)。
然后，在h-i時(shí)(步驟S5:是)，在第l開(kāi)口部6e上形成由第 l至第i膜構(gòu)成的第l感應(yīng)部71。另外，在h〈i時(shí)(步驟SS:否)， 在第l開(kāi)口部6e上形成比第1感應(yīng)部71還薄的膜。因此，存在第1 電極72與第1開(kāi)口部6e的傾斜面未接合、或第1感應(yīng)部71的強(qiáng)度 不夠、或笫1感應(yīng)部71的使用壽命短等問(wèn)題，所以返回步驟S4。另 外，第1感應(yīng)部71的側(cè)面用THF溶敷并保持在第1開(kāi)口部6e的傾 斜面上。
在第1開(kāi)口部6e的傾斜面的傾斜角度為90。以上的情況下，在涂 抹的第1溶解液中例如THF氣化而產(chǎn)生氣泡時(shí)，該氣泡被該傾斜面 阻礙其上升，所以殘留在第l溶解液中。殘留的氣泡在膜形成時(shí)形成 氣孔。如果在圖4中示出的第1感應(yīng)部71的例如里面71b上形成氣 孔，則在該氣孔中殘留被檢試樣。而且，殘留的被檢試樣污染下一個(gè) 被檢試樣。結(jié)果，下一個(gè)被檢試樣的測(cè)定精度降低。
另外，若在第1感應(yīng)部71的里面71b附近形成大的氣孔，則感 應(yīng)第1離子的該里面71b的膜層變薄。因此，即使在制造時(shí)的檢查中 具有合格的性能，第1感應(yīng)部71的使用壽命也短。并且，如果在第1 感應(yīng)部71內(nèi)形成的氣孔的總?cè)莘e大，則膜電阻變大。因此，測(cè)定設(shè) 備中的檢測(cè)信號(hào)的噪聲變大從而測(cè)定精度惡化。
這樣，通過(guò)將金屬銷100插通第1流路6d,并在沿開(kāi)口面積向 上方變寬的方向配置了傾斜面的第1開(kāi)口部6e上涂抹第1溶解液， 可以形成第l感應(yīng)部71的里面71b和第l開(kāi)口部"的邊界部無(wú)凹凸、 平滑的第l流路6d的面。另外，由于第1溶解液中產(chǎn)生的氣泡上升 并放出至大氣中，所以可防止在第1感應(yīng)部71內(nèi)形成氣孔。
由此，可防止流入第1流路6d中的4皮檢試樣的污染、膜電阻的 增大以及使用壽命的降低，謀求提高第1離子傳感器7的合格率及質(zhì)
通過(guò)第2溶解液的第1次涂抹，第2溶解液在金屬銷100上以及 第2開(kāi)口部6f的傾斜面上形成幾乎均勻的第l液層。從涂抹的時(shí)刻起 經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，THF從涂抹的第2溶解液中氣化。然后，形成比 第1液層還薄的第1膜71，(步驟S。。
通過(guò)第m次(m-2)的涂抹，第2溶解液在第(m-l)膜上以及第2 開(kāi)口部6f的傾斜面上形成幾乎均勻的第m液層。從涂抹的時(shí)刻起經(jīng) 過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，THF從涂抹的第2溶解液中氣化。然后，在第(m-l) 膜上重疊形成比第m液層還薄的第m膜(步驟S7)。
然后，在m-n時(shí)(步驟S8:是)，在第2開(kāi)口部6f上形成由第1 至第n膜構(gòu)成的第2感應(yīng)部81。另外，在iiKn時(shí)(步驟S8:否)，在 第2開(kāi)口部6f上形成比第2感應(yīng)部81還薄的膜，因此，由于存在第 2電極82與第2開(kāi)口部6f未接合、或第2感應(yīng)部81的強(qiáng)度不夠、或 第2感應(yīng)部82的使用壽命短等問(wèn)題，所以返回步驟S7。
這樣，通過(guò)將金屬銷100插通第1流路6d，并在沿開(kāi)口面積向 上方變寬的方向配置了傾斜面的第2開(kāi)口部6f上涂抹第2溶解液，可 形成第2感應(yīng)部81的一面與第2開(kāi)口部6f的邊界無(wú)凹凸、平滑的第 l流路6d的面。另外，由于在涂抹的第2溶解液中產(chǎn)生的氣泡上升并 放出至大氣中，所以可防止在第2感應(yīng)部81內(nèi)形成氣孔。
由此，可防止流入第1流路6d的被檢試樣間的污染、膜電阻的 增大及使用壽命的降低，謀求提高第2離子傳感器8的合格率及質(zhì)量。
在步驟S5及S8的"是"之后，從第1傳感器主體部6中拔出 金屬銷100。然后，從第l傳感器主體部6的第l及第2開(kāi)口部"、 6f觀察第1及第2感應(yīng)部71、 81來(lái)進(jìn)行檢查(步驟S"。
這樣，可以從第l開(kāi)口部6e、 6f觀察第l及第2感應(yīng)部71、 81， 可在制造多離子傳感器4的階段進(jìn)行檢查。
在第l及第2感應(yīng)部71、 81中不包含氣孔時(shí)(步驟S10:是)，使 形成了笫1及第2感應(yīng)部71、 81的第1傳感器主體部6為合格。在 合格的第1傳感器主體部6上安裝蓋9(步驟Sll)。另夕卜，在第1感應(yīng) 部71或第2感應(yīng)部81中包含氣孔時(shí)(步驟S10:否)，使具有第1及 第2感應(yīng)部71、 81的第l傳感器主體部6為不合格，返回步驟S2。
圖13是表示離子傳感器模塊10的制造工序的流程圖。開(kāi)始制造 離子傳感器模塊IO(步驟S21)。
執(zhí)行第1制造工序S22，制造多離子傳感器4。另外，執(zhí)行第2 制造工序。在該第2制造工序中，在使第3感應(yīng)部52成形之后，將 第3輸出端53連接于成形的第3感應(yīng)部52。接著，在將連接了第3 輸出端53的第3感應(yīng)部52配置在例如金屬模的規(guī)定位置上的狀態(tài)下，
向該金屬模內(nèi)流入PVC并進(jìn)行注射模塑成形。通過(guò)該工序，制造由 保持了第3感應(yīng)部52及第3輸出端53的第2傳感器主體部51構(gòu)成 的第3離子傳感器5(步驟S23)。
在參照電極裝置2的制造工序中，在將第4電極24及第4輸出 端25配置在金屬模的規(guī)定位置上的狀態(tài)下，向該金屬模內(nèi)流入PVC， 制造參照電極主體部21。包含形成的參照電極主體部21的例如上游 面21b的一部分為了配置液體合流孔22并收容內(nèi)部液23而形成缺口 。 即，在形成的參照電極主體部21上形成凹部。接著，在參照電極主 體部21中配置了液體合流孔22之后，在參照電極主體部21內(nèi)的凹 部中收容內(nèi)部液23。然后，溶敷上述的上游面的缺口部分。這樣，制 造由保持了液體合流孔22、內(nèi)部液23、第4電極24及第4輸出端25 的參照電極主體21構(gòu)成的參照電極2(步驟S24)。
在步驟S22、 S23、 S24之后，使用收容體3，使多離子傳感器4、 第3離子傳感器5及參照電極裝置2成為一體(步驟SM)。
綜合檢查形成一體的多離子傳感器4、第3離子傳感器5及參照 電極裝置2。然后，在多離子傳感器4或第3離子傳感器5、或參照 電極裝置2中的任意一個(gè)不合格時(shí)(步驟S26:否)，返回步驟S25。另 外，在多離子傳感器4、第3離子傳感器5及參照電極裝置2都合格 時(shí)(步驟S26:是)，結(jié)束圖14中示出的離子傳感器模塊10的制造， 結(jié)束制造(步驟S27)。
這樣，通過(guò)使用分別可自由拆裝的多離子傳感器4、第3離子傳 感器5及參照電極裝置2的收容體3，可將綜合檢查不好的單元容易 地更換為良好的單元。
另外，通過(guò)使用離子傳感器模塊10，可省略在電解質(zhì)測(cè)定裝置 上個(gè)別安裝多離子傳感器4、第3離子傳感器5、參照電極裝置2的 手續(xù)。另外，可防止安裝時(shí)各流路6d、 51d、 21d或填料33、 34等的
位置偏移導(dǎo)致的測(cè)定精度不良。
根據(jù)上述的本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)將金屬銷100插通第l傳感器 主體部6的第l流路6d，并在具有研缽形狀的第l及第2開(kāi)口部6e、6f上分別涂抹第1及第2溶解液，可形成第1及第2感應(yīng)部71、 81 的里面與第1及第2開(kāi)口部6e、 6f的邊界無(wú)凹凸、平滑的第1流路 6d的面。另外，可防止在第l及第2感應(yīng)部71、 81內(nèi)形成氣孔。
由此，可防止流入第1流路6d的被檢試樣間的污染、膜電阻的 增大以及使用壽命的降低，可謀求提高第1離子傳感器7的合格率及 質(zhì)量。
另外，可在第1及第2開(kāi)口部6e、 6f上形成第1及第2感應(yīng)部 71、 81的階段，檢查第1及第2離子傳感器7、 8。由此，可削減第1 及第2感應(yīng)部71、 81不良時(shí)從制造多離子傳感器4開(kāi)始到綜合檢查 為止的制造工序的手續(xù)。
并且，通過(guò)使用收容體3使多離子傳感器4、第3離子傳感器5 及參照電極裝置2分別可自由拆裝，可將在離子傳感器模塊10的綜 合檢查中不好的單元更換為良好的單元，可減少離子傳感器模塊10 的制造中花費(fèi)的部件費(fèi)用及時(shí)間。
并且，通過(guò)使用離子傳感器模塊10，可節(jié)省在電解質(zhì)測(cè)定裝置 上個(gè)別安裝多離子傳感器4、第3離子傳感器5、參照電極裝置2的 手續(xù)。另外，可防止安裝時(shí)各流路6d、 51d、 21d或填料33、 34等的
位置偏移導(dǎo)致的測(cè)定精度不良。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其它優(yōu)點(diǎn)和變更是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明在其更寬的方面不限于這里示出和描述的特定細(xì)節(jié)和代表性
的實(shí)施例。因此，在不脫離下面的權(quán)利要求及其等同技術(shù)方案所限定 的總的發(fā)明原理的精神或范圍的情況下，可進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1、一種離子傳感器，具備具有被檢試樣用的流路和與所述流路連接的開(kāi)口部的傳感器主體部；填充于所述開(kāi)口部中，有選擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)部；具有圓環(huán)形狀，配置成所述圓環(huán)的中心軸與所述流路的中心軸大致正交，檢測(cè)所述感應(yīng)的電極；和輸出端，與所述電極一起由一塊金屬板形成，具有銷形狀，保持在所述傳感器主體部中，使其軸心沿著與所述流路的中心軸和所述圓環(huán)的中心軸大致正交的方向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子傳感器，其特征在于 所述輸出端被彎曲，并且保持在所述傳感器主體部中，使所述輸出端的至少一部分的軸心沿著與所述流路的中心軸和所述圓環(huán)的中 心軸大致正交的方向。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子傳感器，其特征在于，還具備 在所述傳感器主體部上可自由拆裝地安裝以覆蓋所述開(kāi)口部的蓋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子傳感器，其特征在于 所述蓋安裝在所述傳感器主體部上以覆蓋所述感應(yīng)部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子傳感器，其特征在于 所述感應(yīng)部是所述流路的壁面的一部分。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子傳感器，其特征在于 所述傳感器主體部具有多個(gè)所述開(kāi)口部，并且所述離子傳感器具備分別填充于所述多個(gè)開(kāi)口部中，有選擇地感應(yīng)互不相同的離子的 多個(gè)所述感應(yīng)部；分別檢測(cè)所述多個(gè)感應(yīng)部的多個(gè)感應(yīng)的多個(gè)所述電極；和將所檢測(cè)出的多個(gè)感應(yīng)分別輸出到外部裝置的多個(gè)輸出端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的離子傳感器，其特征在于 所述開(kāi)口部具有研缽形狀，形成于所述傳感器主體部上，其開(kāi)口面隨著接近所述流路而變窄。
8、 一種離子傳感器，具備具有被檢試樣用的流路和與所述流路連接的開(kāi)口部的傳感器主體部；填充在所述開(kāi)口部中，有選擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)部； 以一部分與所述感應(yīng)部接觸的方式被埋入所述傳感器主體部中，檢測(cè)所述感應(yīng)的電極；和保持在所述傳感器主體部中，向外部裝置輸出所檢測(cè)出的感應(yīng)的輸出端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子傳感器，其特征在于，還具備 在所述傳感器主體部上可自由拆裝地安裝以覆蓋所述開(kāi)口部的蓋。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子傳感器，其特征在于 所述蓋安裝在所述傳感器主體部上以覆蓋所述感應(yīng)部。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子傳感器，其特征在于 所述感應(yīng)部是所述流路的壁面的一部分。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子傳感器，其特征在于 所述傳感器主體部具有多個(gè)所述開(kāi)口部，并且所述離子傳感器具備分別填充于所述多個(gè)開(kāi)口部中，有選擇地感應(yīng)互不相同的離子的 多個(gè)所述感應(yīng)部；分別檢測(cè)所述多個(gè)感應(yīng)部的多個(gè)感應(yīng)的多個(gè)所述電極；和 將所檢測(cè)出的多個(gè)感應(yīng)分別輸出到外部裝置的多個(gè)輸出端。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子傳感器，其特征在于 所述開(kāi)口部具有研缽形狀，形成于所迷傳感器主體部上，其開(kāi)口面隨著接近所述流路而變窄。
14、 一種離子傳感器模塊，具備權(quán)利要求1所述的離子傳感器；參照電極裝置，具有具有所述被檢試樣用的流路的參照電極主 體部；形成于所述參照電極主體部的流路上的液體合流孔；經(jīng)由所述 液體合流孔可與所述被檢試樣流通地收容于所述參照電極主體部中 的內(nèi)部液；以及一部分接觸所述內(nèi)部液，用于輸出所述液體合流孔中 的幾乎恒定的電位的輸出端；和收容體，可拆裝地夾持所述離子傳感器和所述參照電極裝置，以 連接所述傳感器主體部的流路和所述參照電極裝置的流路。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子傳感器模塊，其特征在于 還具備用于防止配置在所述離子傳感器和所述參照電極裝置之間的所述被檢試樣泄漏的填料。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的離子傳感器模塊，其特征在于 所述收容體具備具有圓筒形狀的第1收容體以及螺合于所述第1收容體上的第2收容體，利用所述第1收容體及所述第2收容體收容 所述離子傳感器和所述參照電極裝置。
17、 一種離子傳感器模塊，具備 權(quán)利要求8所述的離子傳感器；參照電極裝置，具有具有所述被檢試樣用的流路的參照電極主體部；形成于所述參照電極主體部的流路上的液體合流孔；經(jīng)由所述的內(nèi)部液；以及一部分接觸所述內(nèi)部液，用于輸出所述液體合流孔中 的幾乎恒定的電位的輸出端；和收容體，可拆裝地夾持所述離子傳感器和所述參照電極裝置，以連接所述傳感器主體部的流路和所述參照電極裝置的流路。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的離子傳感器模塊，其特征在于 還具備用于防止配置在所述離子傳感器和所述參照電極裝置之間的所述^皮檢試樣泄漏的填料。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的離子傳感器模塊，其特征在于 所述收容體具備具有圓筒形狀的第l收容體以及螺合于所述第1收容體上的第2收容體，利用所述第1收容體及所述第2收容體收容所述離子傳感器和所述參照電極裝置。
20、 一種離子傳感器的制造方法，其特征在于 在形成于傳感器主體部中的、被檢試樣用的流路中插入銷； 向所述插入的銷以及所述開(kāi)口部的壁面上涂抹在溶劑中溶解了有選擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)物質(zhì)的溶解液，使其填充與所述流路連接的開(kāi)口部；在所述涂抹的溶解液的所述溶劑氣化后，從所述流路拔出所述銷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離子傳感器、離子傳感器模塊及離子傳感器的制造方法，該離子傳感器具備具有被檢試樣用的流路和與所述流路連接的開(kāi)口部的傳感器主體部；填充于所述開(kāi)口部中，有選擇地感應(yīng)特定離子的感應(yīng)部；具有圓環(huán)形狀，配置成所述圓環(huán)的中心軸與所述流路的中心軸大致正交，檢測(cè)所述感應(yīng)的電極；和輸出端，與所述電極一起由一塊金屬板形成，具有銷形狀，保持在所述傳感器主體部中，使其軸心沿著與所述流路的中心軸和所述圓環(huán)的中心軸大致正交的方向。
文檔編號(hào)G01N33/84GK101196528SQ200710196780
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者大沼武彥, 櫻岡正幸, 田村惠美子, 鈴木園江 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社