Az orvosi oxigénérzékelők különböző mechanizmusai

Az orvosi oxigénérzékelők különböző mechanizmusai: elektrokémiai érzékelők, fluoreszcens oxigénérzékelők

1. Elektrokémiai oxigénérzékelő

Az elektrokémiai oxigénérzékelő elemeket elsősorban a környezeti levegő oxigéntartalmának mérésére használják.Ezek az érzékelők az RGM gépbe integrálva mérik az oxigénellátás koncentrációját.Kémiai változásokat hagynak az érzékelő elemben, ami az oxigénszinttel arányos elektromos teljesítményt eredményez.Az elektrokémiai érzékelők oxidációs és redukciós folyamatok révén alakítják át a kémiai energiát elektromos energiává.A katódban és az anódban lévő oxigén százalékos arányával arányos elektromos kimenetet biztosít a készülék számára.Az oxigénérzékelő áramforrásként működik, így a feszültségmérés a terhelő ellenálláson keresztül történik.Az oxigénérzékelő kimeneti árama arányos az oxigénérzékelő általi oxigénfogyasztás mértékével.

Az elektrokémiai érzékelő kimeneti áramát általában mikroamperben mérik (a).Ez az áram akkor lép fel, amikor az elektronok áthaladnak az oxidációs folyamaton az anódon, és az ionok diffundálnak az elektrolit oldatba a katódon zajló oxigénredukciós folyamatból.

2. Fluoreszkáló oxigénérzékelő

Az optikai oxigénérzékelők az oxigén fluoreszcens kioltásának elvén alapulnak.Fényforrások, fénydetektorok és fényre reagáló lumineszcens anyagok használatára támaszkodnak.A lumineszcencia alapú oxigénérzékelők sok területen felváltják az elektrokémiai oxigénérzékelőket.

A molekuláris oxigén fluoreszcens kioltás elve régóta ismert.Egyes molekulák vagy vegyületek fluoreszkálnak (azaz fényenergiát bocsátanak ki), ha fénynek vannak kitéve.Ha azonban oxigénmolekulák vannak jelen, a fényenergia átkerül az oxigénmolekulákra, ami kisebb fluoreszcenciát eredményez.Ismert fényforrás használatával a detektált fényenergia fordítottan arányos a mintában lévő oxigénmolekulák számával.Ezért minél kevesebb fluoreszcenciát észlelünk, annál több oxigénmolekulának kell jelen lennie a mintagázban.

Egyes érzékelőkben a fluoreszcenciát kétszer észleli egy ismert időintervallumon belül.A teljes fluoreszcencia mérése helyett a fluoreszcencia időbeli csökkenését (azaz a fluoreszcencia kioltását) mérjük.Ez a csillapítási időalapú megközelítés egyszerűbb szenzortervezést tesz lehetővé.

A csővezeték fluoreszcens oxigénérzékelő LOX-02-F egy olyan érzékelő, amely az oxigén fluoreszcens kioltását használja fel a környezeti oxigénszint mérésére.Bár a hagyományos elektrokémiai érzékelőkkel megegyező oszlopos felépítésű és 4-sorozatú mérete van, nem szívja fel az oxigént, és előnye a hosszabb élettartam (5 év).Ez hasznossá teszi olyan eszközökhöz, mint például a szobai oxigénhiány biztonsági riasztói, amelyek figyelik a beltéri levegőben tárolt sűrített gáz oxigénszintjének hirtelen csökkenését.