Pomiar tlenu rozpuszczonego

Czujniki optyczne do pomiaru tlenu rozpuszczonego

Stosowane wcześniej sondy amperometryczne wykorzystują pomiar prądu między dwiema elektrodami zanurzonymi w roztworze elektrolitu za pomocą tak zwanej celi pomiarowej Clarka. Typowe ogniwo składa się ze złotej katody i srebrnej anody, do których przykładane jest napięcie polaryzacji (około 0,8 V). Elektrody zanurzone są w elektrolicie na bazie wodnego roztworu KCl lub KBr i są oddzielone od mierzonego medium półprzepuszczalną membraną polimerową przepuszczającą tlen. Tlen rozpuszczony w ciekłym ośrodku dyfunduje przez membranę do elektrolitu i w wyniku reakcji oksydacyjno-redukcyjnych na elektrodach przepływa przez nią bardzo mały prąd (wielkość kilkudziesięciu nanoamperów), wprost proporcjonalny do zawartości tlenu w elektrolit, a tym samym stężenie tlenu rozpuszczonego w mierzonym medium.

Zasada pomiaru

Czujniki optyczne do pomiaru tlenu rozpuszczonego działają na zupełnie innej zasadzie niż stosowane dotychczas sondy amperometryczne. Niektórzy producenci stosują dwie różne diody elektroluminescencyjne (LED). W produkcie CHS ODOSens nasza firma stosuje podwójną detekcję promieniowania luminescencyjnego (diody wzbudzające i detekcyjne), co minimalizuje efekt niejednorodności próbki i ewentualnego uszkodzenia luminoforu. Zintegrowany przetwornik stale porównuje wyjścia z obu elementów pomiarowych nakierowane na inne części luminoforu, zapewniając w ten sposób najdokładniejszy pomiar stężenia rozpuszczonego tlenu.

Czujniki serii CHS ODOSens mierzą, podobnie jak czujniki z całością Clarka, ciśnienie cząstkowe tlenu, które można wyrazić jako procent nasycenia powietrza lub jako stężenie w jednostkach mikrogramów na litr (ppb, czyli 1x10 ^-9 ), lub mg/l (ppm, tj. 1x10 ^-6 ). Można go mierzyć w zakresie stężeń od 8 ppb do 25 ppm, co odpowiada zakresowi od 0,1% do 300% nasycenia powietrza. Dla większości zastosowań ten zakres pomiarowy jest więcej niż wystarczający, ale czujnik CHS ODOSens T , który niezawodnie mierzy nawet 1 ppb, jest oferowany do zastosowań specjalnych (np. piwowarstwo).

Literatura:

KADLEC, K.: Nowe optyczne czujniki ilości rozpuszczonego tlenu. Automa, 2007, nr 12, s. 46 (artykuł nie znajduje się w archiwum wydawcy )