FuseTrick •
Вики •
Сравнение технологий измерения кислорода

Вики

База знаний по вашим технологиям

В данной статье специалистами Fusetrick проведено сравнение основных методов измерения кислорода. Метода люминесцентного растворенного кислорода (LDO); и электрохимическая технология (EC).

contact us header particles abstract image

LDO (Оптический сенсор)

EC (Электрохимический сенсор)

Принцип работы:

Датчики LDO работают по принципу гашения флуоресценции. В них используется люминесцентный материал, который излучает свет при возбуждении источником света. Молекулы кислорода в образце гасят эту флуоресценцию, и степень гашения пропорциональна концентрации кислорода.

EC - датчики основаны на электрохимической реакции между кислородом и чувствительным электродом. Кислород диффундирует через проницаемую мембрану и вступает в реакцию с электродом, генерируя небольшой электрический ток. Ток пропорционален концентрации кислорода.

	LDO	EC
Диапазон измерения	Жидкость: 1) 0 ppb – 2 ppm; 2) 30 ppb – 35 ppm; Газовая фаза: 1) 0 – 4,2 %O2; 2) 0 – 50 %O2;	Жидкость:1) 0.1ppb – 20ppm; 2) 1ppb – 100ppm; 3) 10ppb – 400ppm Газовая фаза: 1) 0.25 Pa – 50 kPa; 2) 5 Pa – 200 kPa;3) 20 Pa – 1000 kPa
Время отклика	t90 < 10 s	1) t90 < 7,2 s; 2) t90 < 38 s ;3) t90 < 2,5 m
Точность	Жидкость: 1) +/- 1 ppb; 2) +/- 50 ppb; Газовая фаза: 1) +/- 0,002%O2; 2) +/- 0,03%O2	1% от измеренного значения или наименьшее значение в зависимости от того, что больше
Интерференция	Любой вид излучения (в том числе ионизирующее и электромагнитное излучение и т.д.)	Химическая интерференция (влияние хим. состава на измерение)
Порог детектирования	Жидкость:1) 2 ppb; 2) 80 ppb Газовая фаза: 1) 0.003 %O2; 2) 0.04 %O2	Жидкость:1) 0.2 ppb; 2) 2 ppb; 3) 21 ppb Газовая фаза:1) 0.5 Pa; 2) 10 Pa;3) 40 Pa

1 kPa=1%=10000ppmV

Калибровка:

Датчики LDO требуют периодической калибровки, возможны следующие типы калибровок:

Калибровка нулевой точки (требуется ультрачистый азот 5.0 или лучше)
Двухточечная калибровка. Заключается в калибровке нулевой точки и дополнительно точки с известной концентрацией. Наиболее данный метод применяется в случаях когда сесор имеет широкий диапазон измерения либо требуется повышенная точность на всем диапазоне. В качестве второй точки возможно использовать воздух при атмосферном давлении либо любую другую газовую смесь с заранее известной концентрацией.

EC - датчики основаны на электрохимической реакции между кислородом и чувствительным электродом. Основными методами калибровки являются:

Калибровка при атмосферном давлении в окружающей среде.
Калибровка при заданной известной концентрации. (При калибровке сенсор может находиться в трубопроводе)

В обоих случаях кислород диффундирует через проницаемую мембрану и вступает в реакцию с электродом, генерируя небольшой электрический ток. На основе которого расчитываются калибровочные коэффициенты.

Техническое обслуживание:

Датчики LDO обычно требуют меньше обслуживания по сравнению с датчиками EC. Они менее подвержены загрязнению и дрейфу с течением времени. Обычно период обслуживания 6-12 месяцев. В некоторых случаях межсервисный интервал возможно увеличить до 12-18 месяцев.

EC - датчики могут требовать более частого обслуживания из-за таких проблем, как загрязнение чувствительного электрода и смещение калибровки. Рекомендуется проводить обслуживание каждые 1-3 месяца. В некоторых случаях возможно увеличить интервал до 6 месяцев.

Стоимость:

Датчики LDO сопоставимы по стоимости с Электрохимическими. Однако существуют и бюджетные версии анализаторов.

EC - имеют несколько более высокую стоимость, и требуют более регулярного обслуживания.

Области применения:

Датчики LDO часто предпочитают использовать в тех областях, где важны быстрое время отклика и минимальное обслуживание, например, в аквакультуре, пивобезалкогольных производствах, водоподготовке и прочих.

EC - датчики подходят для широкого спектра применений, включая мониторинг качества воды на очистных сооружениях, экологический мониторинг в природных водоемах и промышленные процессы, где приоритетом является высокая точность, ЕС датчики является основными для контроля котловой воды в энергетической отрасли, в том числе атомных станция в «грязной» зоне поскольку сенсор не имеет цифровой электроники внутри, в следствие чего не подвержен воздействию различных излучений, Фармацевтической промышленности, особенно в тех где требуется минимальная зона детектирования, в частности определение следов кислорода. Также является незаменимыми для контроля «чистоты» газов, что особенно важно для фармацевтической и пивобезалкогольной отрасли, так как оказывает непосредственно влияние на качество и стойкость продукта.

В целом, технологии LDO и EC имеют свои сильные и слабые стороны, и находят широкое применение и выбор между ними зависит от таких факторов, как требования конкретного приложения, бюджет и условия окружающей среды.

*- В случае корректной подготовки пробы к измерению, а именно измерение при атмосферном давлении. Причины описаны в данной статье. Решение, разработанное компанией Fusetrick представлено по ссылке.
**- В случае корректной подготовки пробы к измерению, а именно измерение при атмосферном давлении. Причины описаны в данной статье. Решение, разработанное компанией Fusetrick представлено по ссылке.