Fusetrick •
Wiki •
Skābekļa mērīšanas tehnoloģiju salīdzinājums

Wiki

Zināšanu bāze par jūsu tehnoloģiju

Šajā rakstā Fusetrick speciālisti salīdzina galvenās skābekļa mērīšanas metodes. Luminiscences izšķīdušā skābekļa (LDO) un elektroķīmiskā tehnoloģija (EC).

LDO (Optiskais sensors)

EC (Elektroķīmiskais sensors)

Darbības princips:

LDO sensori darbojas pēc fluorescences slāpēšanas principa. Tajos izmanto fluorescējošu materiālu, kas izstaro gaismu, kad to ierosina gaismas avots. Skābekļa molekulas paraugā slāpē šo fluorescenci, un slāpēšanas pakāpe ir proporcionāla skābekļa koncentrācijai.

EС sensoru pamatā ir elektroķīmiskā reakcija starp skābekli un sensora elektrodu. Skābeklis difundē caur caurlaidīgu membrānu un reaģē ar elektrodu, radot nelielu elektrisko strāvu. Strāva ir proporcionāla skābekļa koncentrācijai.

	LDO	EC
Mērīšanas diapazoni	Šķidrums: 1) 0 ppb – 2 ppm; 2) 30 ppb – 35 ppm; Gāzes fāze: 1) 0 – 4,2 %O2; 2) 0 – 50 %O2;	Šķidrums: 1) 0.1ppb – 20ppm; 2) 1ppb – 100ppm; 3) 10ppb – 400ppm Gāzes fāze: 1) 0.25 Pa – 50 kPa; 2) 5 Pa – 200 kPa;3) 20 Pa – 1000 kPa
Reakcijas laiks	t90 < 10 s	1) t90 < 7,2 s; 2) t90 < 38 s ;3) t90 < 2,5 m
Precizitāte un precizitāte	Šķidrums: 1) +/- 1 ppb; 2) +/- 50 ppb; Gāzes fāze: 1) +/- 0,002%O2; 2) +/- 0,03%O2	1 % no izmērītās vērtības vai zemākās vērtības, atkarībā no tā, kura vērtība ir lielāka.
Interference	jebkāda veida starojums (tostarp jonizējošais un elektromagnētiskais starojums u. c.).	Ķīmiskā interference (ķīmiskā sastāva ietekme uz mērījumiem)
Zemākais noteikšanas punkts	Šķidrums: 1) 2 ppb; 2) 80 ppb Gāzes fāze: 1) 0.003 %O2; 2) 0.04 %O2	Šķidrums: 1) 0.2 ppb; 2) 2 ppb; 3) 21 ppb Gāzes fāze: 1) 0.5 Pa; 2) 10 Pa;3) 40 Pa**

1 kPa=1%=10000ppmV

Kalibrēšana:

LDO sensoriem nepieciešama periodiska kalibrēšana, iespējami šādi kalibrēšanas veidi:

Nulles punkta kalibrēšana (nepieciešams īpaši tīrs slāpeklis 5,0 vai labāks).
divu punktu kalibrēšana. Tā ietver nulles punkta un papildus zināmas koncentrācijas punkta kalibrēšanu. Šo metodi visbiežāk izmanto, ja sesoram ir plašs mērījumu diapazons vai ja ir vajadzīga lielāka precizitāte visā diapazonā. Kā otro punktu var izmantot gaisu pie atmosfēras spiediena vai jebkuru citu gāzes maisījumu ar zināmu koncentrāciju.

EC sensoru pamatā ir elektroķīmiskā reakcija starp skābekli un sensora elektrodu. Galvenās kalibrēšanas metodes ir:

Kalibrēšana pie apkārtējās vides atmosfēras spiediena.
kalibrēšana pie zināmas koncentrācijas. (Kalibrējot sensors var atrasties cauruļvadā).

Abos gadījumos skābeklis difundē caur caurlaidīgo membrānu un reaģē ar elektrodu, radot nelielu elektrisko strāvu. No tās aprēķina kalibrēšanas koeficientus.

Uzturēšana:

LDO sensoriem parasti nepieciešama mazāka apkope nekā EK sensoriem. Tie ir mazāk jutīgi pret piesārņojumu un dreifu laika gaitā. Tipiski apkopes intervāli ir 6-12 mēneši. Dažos gadījumos ir iespējams pagarināt apkopes intervālu līdz 12-18 mēnešiem.

EC - sensori var prasīt biežāku apkopi tādu problēmu dēļ kā sensora elektroda piesārņojums un kalibrēšanas novirze. Uzturēšanu ieteicams veikt ik pēc 1-3 mēnešiem. Dažos gadījumos intervālu var pagarināt līdz 6 mēnešiem.

Cena:

LDO sensoru izmaksas ir salīdzināmas ar elektroķīmisko sensoru izmaksām. Tomēr ir pieejamas arī analizatoru budžeta versijas.

EC - izmaksas ir nedaudz augstākas, un tiem nepieciešama regulārāka apkope.

Pieteikumi:

LDO sensorus bieži izvēlas lietojumos, kur svarīgs ir ātrs reakcijas laiks un minimāla apkope, piemēram, akvakultūrā, alus un alkohola ražošanā, ūdens attīrīšanā un citur.

EK sensori ir piemēroti visdažādākajiem lietojumiem, tostarp ūdens kvalitātes uzraudzībai notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, vides uzraudzībai dabiskajās ūdenstilpēs un rūpnieciskajos procesos, kur prioritāte ir augsta precizitāte, EK sensori ir būtiski katlu ūdens uzraudzībai enerģētikā, tostarp atomelektrostacijās "netīrajā" zonā, jo sensora iekšpusē nav digitālās elektronikas, tāpēc to neietekmē dažādi starojumi, farmācijas rūpniecībā, īpaši tur, kur nepieciešama minimālā de zona. Tas ir neaizstājams arī gāzu "tīrības" uzraudzībai, kas ir īpaši svarīgi farmācijas, alus un alkohola rūpniecībā, jo tas tieši ietekmē produkta kvalitāti un stabilitāti.

Kopumā LDO un EC tehnoloģijām ir savas stiprās un vājās puses, un tās tiek plaši izmantotas, un izvēle starp tām ir atkarīga no tādiem faktoriem kā lietojuma prasības, budžets un vides apstākļi.

*- Pareizas parauga sagatavošanas gadījumā mērījumiem, proti, mērījumiem pie atmosfēras spiediena. Iemesli ir aprakstīti šajā rakstā. Fusetrick izstrādātais risinājums ir parādīts šajā saitē.
**- Pareizas parauga sagatavošanas gadījumā mērījumiem, proti, mērījumiem pie atmosfēras spiediena. Iemesli ir aprakstīti šajā rakstā. Fusetrika izstrādātais risinājums ir sniegts saitē.