Ф'юзтрик •
Вiкi •
Порівняння технологій вимірювання кисню

Wiki

База знань для вашої технології

У даній статті фахівцями Fusetrick проведено порівняння основних методів вимірювання кисню. Методу люмінесцентного розчиненого кисню (LDO); та електрохімічна технологія (EC).

LDO (Оптичний датчик)

EC (Електрохімічний датчик)

Принцип роботи:

Датчики LDO працюють за принципом гасіння флуоресценції. У них використовується люмінесцентний матеріал, який випромінює світло при збудженні джерелом світла. Молекули кисню в зразку гасять цю флуоресценцію, і ступінь гасіння пропорційний концентрації кисню.

EC - датчики засновані на електрохімічній реакції між киснем і чутливим електродом. Кисень дифундує через проникну мембрану і вступає в реакцію з електродом, генеруючи невеликий електричний струм. Струм пропорційний концентрації кисню.

	LDO	EC
Діапазон вимірювання	Рідина: 1) 0 ppb – 2 ppm; 2) 30 ppb – 35 ppm; Газова фаза: 1) 0 – 4,2 %O2; 2) 0 – 50 %O2;	Рідина:1) 0.1ppb – 20ppm; 2) 1ppb – 100ppm; 3) 10ppb – 400ppm Газова фаза: 1) 0.25 Pa – 50 kPa; 2) 5 Pa – 200 kPa;3) 20 Pa – 1000 kPa
Час відгуку	t90 < 10 s	1) t90 < 7,2 s; 2) t90 < 38 s ;3) t90 < 2,5 m
Точність	Рідина: 1) +/- 1 ppb; 2) +/- 50 ppb; Газовая фаза: 1) +/- 0,002%O2; 2) +/- 0,03%O2	1% від виміряного значення або найменше значення залежно від того, що більше
Інтерференція	Будь-який вид випромінювання (зокрема іонізуюче та електромагнітне випромінювання тощо)	Хімічна інтерференція (вплив хім. складу на вимірювання)
Поріг детектування	Рідина:1) 2 ppb; 2) 80 ppb Газова фаза: 1) 0.003 %O2; 2) 0.04 %O2	Рідина:1) 0.2 ppb; 2) 2 ppb; 3) 21 ppb Газова фаза:1) 0.5 Pa; 2) 10 Pa;3) 40 Pa

1 kPa=1%=10000ppmV

Калібровка:

Датчики LDO потребують періодичного калібрування, можливі наступні типи калібрування:

Калібрування нульової точки (потрібен надчистий азот 5.0 або краще)
Калібрування за двома точками. Це передбачає калібрування нульової точки і додатково точки з відомою концентрацією. Цей метод найчастіше використовується, коли сесор має широкий діапазон вимірювання або потрібна підвищена точність у всьому діапазоні. В якості другої точки можна використовувати повітря при атмосферному тиску або будь-яку іншу газову суміш з відомою концентрацією.

Датчики EC засновані на електрохімічній реакції між киснем і чутливим електродом. Основними методами калібрування є

Калібровка при атмосферному тиску навколишнього середовища.
Калібровка за заданою відомою концентрацією. (При калібруванні датчик може знаходитися в трубопроводі).

В обох випадках кисень дифундує через проникну мембрану і реагує з електродом, генеруючи невеликий електричний струм. На основі цього розраховуються калібрувальні коефіцієнти.

Обслуговування:

LDO-сенсори зазвичай потребують меншого обслуговування, ніж EC-сенсори. Вони менш схильні до забруднення та дрейфу з часом. Типові інтервали обслуговування становлять 6-12 місяців. У деяких випадках можна збільшити інтервал обслуговування до 12-18 місяців.

EC - датчики можуть потребувати більш частого технічного обслуговування через такі проблеми, як забруднення чутливого електрода та дрейф калібрування. Рекомендується проводити технічне обслуговування кожні 1-3 місяці. У деяких випадках може бути можливим збільшення інтервалу до 6 місяців.

Ціна:

За вартістю LDO-сенсори можна порівняти з електрохімічними сенсорами. Однак існують і бюджетні версії аналізаторів.

EC - мають дещо вищу вартість і потребують більш регулярного обслуговування.

Застосування:

Датчики LDO часто використовуються там, де важливий швидкий час відгуку і мінімальне обслуговування, наприклад, в аквакультурі, виробництві пива і спирту, водопідготовці та інших галузях.

Датчики EC підходять для широкого спектру застосувань, включаючи моніторинг якості води на очисних спорудах, моніторинг навколишнього середовища в природних водоймах і промислових процесах, де висока точність є пріоритетом, датчики EC необхідні для моніторингу котлової води в енергетиці, включаючи атомні електростанції в "брудній" зоні, оскільки датчик не має цифрової електроніки всередині і, отже, не схильний до впливу різних випромінювань, фармацевтичній промисловості, особливо там, де необхідна мінімальна де-зона. Він також незамінний для моніторингу "чистоти" газів, що особливо важливо для фармацевтичної та пивобезалкогольної промисловості, оскільки має прямий вплив на якість і стабільність продукту.

Загалом, технології LDO та EC мають свої сильні та слабкі сторони і широко використовуються, а вибір між ними залежить від таких факторів, як вимоги до застосування, бюджет та умови навколишнього середовища.

*- У разі правильної підготовки зразка до вимірювання, а саме вимірювання при атмосферному тиску. Причини описані в цій статті. Рішення, розроблене компанією Fusetrick, представлено за посиланням.
**- У разі правильної підготовки зразка до вимірювання, а саме вимірювання при атмосферному тиску. Причини описані в цій статті. Рішення, розроблене компанією Fusetrick, представлено за посиланням.