FuseTrick •
Вики •
Люминесцентный метод измерения кислорода

Вики

База знаний по вашим технологиям

Любой процесс начинается с теоретических знаний.

contact us header particles abstract image

LDO (Luminescent Dissolved Oxygen) - это технология для измерения содержания кислорода в жидкостях и газах. Эта технология широко используется в различных отраслях, включая экологию, водоочистку, аквакультуру, пивоваренную промышленность, энергетику и другие области, где важно контролировать уровень кислорода в жидких средах.

Технология измерения растворенного кислорода с использованием люминесцентных датчиков имеет свои корни в начале 20 века, но она продолжала эволюционировать и усовершенствоваться на протяжении десятилетий.

Этапы развития технологии LDO:

Ранние работы (начало 20 века):

В начале 20 века ученые заметили, что некоторые вещества могут светиться (люминесцировать), когда на них падает свет. Исследователи начали экспериментировать с различными материалами, включая растворы, чтобы изучить этот эффект.

Развитие фотохимии (1920–1960 годы):

В этот период происходило активное развитие фотохимии, изучающей химические процессы, вызванные светом. Исследователи стали применять этот принцип к изучению кислорода и его взаимодействия со светом.

Переход к жидким датчикам (1970–1980 годы):

В 1970–1980 годах ученые начали активно разрабатывать жидкие датчики, способные измерять концентрацию кислорода в жидкости с помощью принципов фотохимии и люминесценции.

Использование люминесцентных датчиков (1990–2000 годы):

В 1990–2000 годах появились первые коммерчески доступные люминесцентные датчики для измерения концентрации кислорода в жидкости. Эти датчики стали широко применяться в различных областях, связанных с мониторингом воды.

Современные технологии (2000-н.в.):

С развитием электроники и материалов технологии измерения кислорода продолжили развиваться. Современные LDO-датчики обладают высокой точностью, долговечностью и специальными функциями для оптимизации мониторинга кислорода в различных условиях.

Сегодня LDO-технология широко применяется в медицинских, промышленных, экологических и научных областях для точного измерения концентрации кислорода в водных средах.

Принцип работы LDO

1. Фосфоресцентный датчик: LDO-датчик содержит светоизлучающий элемент (обычно светодиод) и фосфоресцентный детектор (фотодиод). Светодиод посылает световой сигнал на фосфоресцентный материал. Этот материал испускает свет при воздействии светового излучения.

2. Влияние кислорода: когда свет попадает на фосфоресцентный материал, кислород в растворе начинает влиять на фосфоресценцию. Чем выше концентрация кислорода, тем сильнее ингибирование фосфоресценции.

3. Измерение интенсивности свечения: Датчик измеряет интенсивность свечения от фосфоресцентного материала. Эта интенсивность связана с концентрацией кислорода в жидкости.

4. Калибровка: для того, чтобы преобразовать измеренное значение интенсивности свечения в концентрацию кислорода, LDO-датчики должны быть откалиброваны. Это обычно делается с использованием стандартных газовых смесей с известной концентрацией кислорода.

5. Пересчет в общепринятые единицы измерения: Флуоресценция люминафора угасает при наличии кислорода. Для расчёта концентрации кислорода используется измерение времени затухания интенсивности флуоресценции. С увеличением концентрации кислорода время затухания уменьшается. Модулируя возбуждение, время затухания преобразуется в фазовый сдвиг модулированного сигнала флуоресценции, который не зависит от интенсивности флуоресценции и, следовательно, от потенциального старения.

Преимущества LDO-технологии:

Высокая точность,
Продолжительный период эксплуатации (заявленный срок производителями до 10 лет),
Минимальное обслуживание и отсутствие необходимости в регулярной замене оптического элемента (один раз в 6–12 месяцев).
Измерение кислорода в реальном времени
Широкий диапазон измерений (в стандартных применения используются 2 основных диапазона от 0 до 2 ppm и от 20 ppb до 40ppm).

Однако следует отметить, что LDO-датчики могут быть чувствительны к загрязнениям в воде и агрессивным растворам, таким как кислоты и щелочи, поэтому важно проводить регулярную калибровку и обслуживание для обеспечения точности измерений.