Различные механизмы медицинских датчиков кислорода: электрохимические датчики, флуоресцентные датчики кислорода.
1. Электрохимический датчик кислорода
Электрохимические датчики кислорода в основном используются для измерения содержания кислорода в окружающем воздухе.Эти датчики встроены в машину RGM для измерения концентрации кислорода.Они оставляют химические изменения в чувствительном элементе, в результате чего электрический выход пропорционален уровню кислорода.Электрохимические датчики преобразуют химическую энергию в электрическую посредством процессов окисления и восстановления.Он обеспечивает электрическую мощность устройства, пропорциональную процентному содержанию кислорода в катоде и аноде.Лямбда-зонд действует как источник тока, поэтому измерение напряжения производится через нагрузочный резистор.Выходной ток датчика кислорода пропорционален скорости потребления кислорода датчиком кислорода.
Выходной ток электрохимического датчика обычно измеряется в микроамперах (а).Этот ток возникает, когда электроны проходят через процесс окисления на аноде, а ионы диффундируют в раствор электролита из процесса восстановления кислорода на катоде.
2. Люминесцентный кислородный датчик
Оптические датчики кислорода основаны на принципе тушения флуоресценции кислорода.Они полагаются на использование источников света, детекторов света и люминесцентных материалов, которые реагируют на свет.Датчики кислорода на основе люминесценции заменяют электрохимические датчики кислорода во многих областях.
Принцип тушения флуоресценции молекулярного кислорода известен давно.Некоторые молекулы или соединения флуоресцируют (т. е. излучают световую энергию) при воздействии света.Однако, если присутствуют молекулы кислорода, световая энергия передается молекулам кислорода, что приводит к меньшей флуоресценции.При использовании известного источника света обнаруженная энергия света обратно пропорциональна количеству молекул кислорода в образце.Следовательно, чем меньше флуоресценции обнаруживается, тем больше молекул кислорода должно присутствовать в анализируемом газе.
В некоторых сенсорах флуоресценция регистрируется дважды в течение известного временного интервала.Вместо измерения общей флуоресценции измеряют снижение флуоресценции с течением времени (т.е. тушение флуоресценции).Этот подход, основанный на времени затухания, позволяет создавать более простые конструкции датчиков.
Трубопроводный флуоресцентный датчик кислорода LOX-02-F представляет собой датчик, который использует гашение флуоресценции кислорода для измерения уровня кислорода в окружающей среде.Хотя он имеет такую же столбчатую структуру и 4-рядный размер, что и обычные электрохимические датчики, он не поглощает кислород и имеет преимущество в виде более длительного срока службы (5 лет).Это делает его полезным для таких устройств, как сигнализаторы безопасности при истощении кислорода в помещении, которые отслеживают внезапные падения уровня кислорода в сжатом газе, хранящемся в воздухе помещения.
Время публикации: 14 апреля 2022 г.