Измерение растворенного кислорода

Оптические датчики для измерения растворенного кислорода

Используемые ранее амперометрические датчики используют измерение тока между двумя электродами, погруженными в раствор электролита, с помощью так называемой измерительной ячейки Кларка. Типичная ячейка состоит из золотого катода и серебряного анода, к которым приложено напряжение смещения (примерно 0,8 В). Электроды погружены в электролит на основе водного раствора KCl или KBr и отделены от измеряемой среды полупроницаемой полимерной мембраной, пропускающей кислород. Кислород, растворенный в жидкой среде, диффундирует через мембрану в электролит, и в результате окислительно-восстановительных реакций на электродах через него проходит очень малый ток (размером в десятки наноампер), прямо пропорциональный содержанию кислорода в электролите. электролита и, следовательно, концентрацию растворенного кислорода в измеряемой среде.

Принцип измерения

Оптические датчики для измерения растворенного кислорода работают по совершенно другому принципу, чем использовавшиеся ранее амперометрические зонды. Некоторые производители используют два разных светодиода (LED). Для продукта CHS ODOSens наша компания использует двойное детектирование люминесцентного излучения (светодиоды возбуждения и диоды детектирования), что минимизирует влияние неоднородности образца и возможное повреждение люминофора. Встроенный преобразователь постоянно сравнивает выходные данные обоих измерительных элементов, направленные на другие части люминофора, и таким образом обеспечивает наиболее точное измерение концентрации растворенного кислорода.

Датчики серии CHS ODOSens измеряют, аналогично датчикам с целой Кларка, парциальное давление кислорода, которое может быть выражено в процентах от насыщения воздуха или в виде концентрации в единицах микрограмм на литр (ppb, т.е. 1x10 ^-9 ), или же мг/л (частей на миллион, т.е. 1x10 ^-6 ). Его можно измерять в диапазоне концентраций от 8 ppb до 25 ppm, что соответствует диапазону от 0,1% до 300% насыщения воздуха. Для большинства приложений этого диапазона измерения более чем достаточно, но датчик CHS ODOSens T , который надежно измеряет даже 1 миллиардную долю, предлагается для специальных приложений (например, пивоварения).

Литература:

KADLEC, K.: Новые оптические датчики количества растворенного кислорода. Автома, 2007, № 12, стр. 46 (статья отсутствует в архиве издательства )