Die verschiedenen Mechanismen medizinischer Sauerstoffsensoren sind: elektrochemische Sensoren, fluoreszierende Sauerstoffsensoren
1. Elektrochemischer Sauerstoffsensor
Elektrochemische Sauerstoffmesselemente werden hauptsächlich zur Messung des Sauerstoffgehalts in der Umgebungsluft verwendet.Diese Sensoren sind in das RGM-Gerät integriert, um die Konzentration des zugeführten Sauerstoffs zu messen.Sie hinterlassen chemische Veränderungen im Sensorelement, was zu einer elektrischen Ausgabe führt, die proportional zum Sauerstoffgehalt ist.Elektrochemische Sensoren wandeln chemische Energie durch Oxidations- und Reduktionsprozesse in elektrische Energie um.Es liefert eine elektrische Leistung an das Gerät, die proportional zum Sauerstoffanteil in der Kathode und Anode ist.Der Sauerstoffsensor fungiert als Stromquelle, daher erfolgt die Spannungsmessung über den Lastwiderstand.Der Ausgangsstrom des Sauerstoffsensors ist proportional zur Sauerstoffverbrauchsrate des Sauerstoffsensors.
Der Ausgangsstrom eines elektrochemischen Sensors wird normalerweise in Mikroampere (a) gemessen.Dieser Strom tritt auf, wenn Elektronen den Oxidationsprozess an der Anode durchlaufen und Ionen aus dem Sauerstoffreduktionsprozess an der Kathode in die Elektrolytlösung diffundieren.
2. Fluoreszierender Sauerstoffsensor
Optische Sauerstoffsensoren basieren auf dem Prinzip der Fluoreszenzlöschung von Sauerstoff.Sie beruhen auf dem Einsatz von Lichtquellen, Lichtdetektoren und Leuchtstoffen, die auf Licht reagieren.Lumineszenzbasierte Sauerstoffsensoren ersetzen in vielen Bereichen elektrochemische Sauerstoffsensoren.
Das Prinzip der Fluoreszenzlöschung mit molekularem Sauerstoff ist seit langem bekannt.Einige Moleküle oder Verbindungen fluoreszieren (dh emittieren Lichtenergie), wenn sie Licht ausgesetzt werden.Wenn jedoch Sauerstoffmoleküle vorhanden sind, wird die Lichtenergie auf die Sauerstoffmoleküle übertragen, was zu einer geringeren Fluoreszenz führt.Durch die Verwendung einer bekannten Lichtquelle ist die detektierte Lichtenergie umgekehrt proportional zur Anzahl der Sauerstoffmoleküle in der Probe.Je weniger Fluoreszenz also detektiert wird, desto mehr Sauerstoffmoleküle müssen im Messgas vorhanden sein.
Bei einigen Sensoren wird die Fluoreszenz zweimal innerhalb eines bekannten Zeitintervalls detektiert.Anstatt die Gesamtfluoreszenz zu messen, wird die Abnahme der Fluoreszenz über die Zeit (dh Fluoreszenzlöschung) gemessen.Dieser abklingbasierte Zeitansatz ermöglicht einfachere Sensordesigns.
Der Pipeline-Fluoreszenz-Sauerstoffsensor LOX-02-F ist ein Sensor, der die Fluoreszenzlöschung von Sauerstoff nutzt, um den Sauerstoffgehalt in der Umgebung zu messen.Obwohl es die gleiche säulenförmige Struktur und Größe der 4er-Reihe wie herkömmliche elektrochemische Sensoren hat, absorbiert es keinen Sauerstoff und hat den Vorteil einer längeren Lebensdauer (5 Jahre).Dies macht es nützlich für Geräte wie Sicherheitsalarme für Sauerstoffmangel in Räumen, die plötzliche Abfalle des Sauerstoffgehalts in komprimiertem Gas überwachen, das in der Raumluft gespeichert ist.
Postzeit: 14. April 2022