Optique DO Capteurs

Les capteurs d'oxygène dissous de manière optique mesurent la manière dont l'oxygène et les colorants luminescents interagissent en présence de lumière bleue. La lumière excite les colorants, les causant d'émettre la lumière. Cependant, les molécules d'oxygène interagissent avec les colorants lorsque cela est présent, qui modifie ou limite les longueurs d'onde de la lumière émise.

Il existe une relation inverse entre l'effet mesuré de cette manière et la pression d'oxygène dissoute partielle. Plus précisément, exprimé par l'équation Stern-Volmer, la concentration de fait, mesurée par sa pression partielle, est inversement proportionnelle à la durée de vie de la luminescence.

Quatre éléments comprennent un capteur d'oxygène dissous optique: une diode d'émission de lumière bleue (LED), un élément de détection, une membrane semi-perméable et un photodétecteur. Le colorant luminescent est typiquement tenu immobile dans Xerogel, Sol-gel ou une autre matrice dans l'élément de détection. Certainscapteurs A également avoir une LED rouge afin de pouvoir assurer la précision avec une référence de lumière rouge que le colorant se reflétera simplement.

La quantité d'oxygène dissoute présente dans l'échantillon contrôle la durée de vie et l'intensité de la luminescence du colorant lorsque la lumière bleue est présente. L'oxygène interagit avec le colorant lorsqu'il imprègne la membrane, limitant la durée de vie et l'intensité de la luminescence du colorant. Le photodétecteur mesure ensuite la durée de vie ou l'intensité de la luminescence retournée, qui est à son tour utilisé pour déterminer la concentration d'oxygène dissous.

Il y a à la fois des avantages et des inconvénients pour utiliser des capteurs optiques. D'une part, des capteurs d'oxygène dissous d'optique offrent souvent plus de précision que les capteurs électrochimiques, en particulier à de très faibles concentrations. Les capteurs optiques ne sont également pas affectés par des gaz qui peuvent traverser la membrane d'un capteur électrochimique.

En outre, en raison de leurs exigences de maintenance minimales, des capteurs d'oxygène dissous d'optique sont parfaits pour les programmes de surveillance à long terme. Ils montrent peu de dérive d'étalonnage, tenant un étalonnage pendant plusieurs mois. Ils peuvent également prendre des mesures sans agitation ni durée de réchauffement. Le remplacement de la membrane de capteur est également moins fréquent dans des capteurs optiques.

D'autre part, il faut plus de puissance pour exécuter des capteurs d'oxygène dissous d'optique, et ils nécessitent généralement une période de deux à quatre fois plus longue pour vous fournir des résultats que leurs cousins ​​électrochimiques. La température a également un impact significatif sur ces capteurs, car la vie et l'intensité de luminescence en dépendent. Cependant, la plupart des capteurs optiques utilisent une thermistance qui s'adapte automatiquement à la température et corrige les données.

En fin de compte: pour un projet de surveillance à long terme avec une source d'alimentation fiable, en particulier dans les zones distantes difficiles à servir, un capteur d'oxygène dissous d'optique est souvent le meilleur pari.

Électrochimique DO Capteurs

Les capteurs d'oxygène dissous électrochimiques se présentent dans deux variétés de base: polarographique et galvanique. Les deux variétés comprennent une solution d'électrolyte contenant une cathode et une électrode polarisée anode-deux. Une membrane mince et semi-perméable sépare la solution contenant les électrodes et l'échantillon.

En fonction de la hauteur de la pression d'oxygène dans l'eau, l'oxygène dissous se déplace devant la membrane à une vitesse proportionnelle. Lorsqu'il atteint la cathode, l'oxygène est ensuite consommé, créant ainsi un courant électrique qui concerne directement la concentration en oxygène. Enfin, le courant atteint l'anode, à un rythme proportionné à la pression partielle de l'échantillon d'oxygène.

Les capteurs électrochimiques peuvent être délicats dans l'eau fixe ou le laboratoire, oùFaire des capteurs Doit être agité en solution pour éviter des mesures artificiellement faibles de faire sous des scénarios sans flux. Pour éviter ce problème, éteignez simplement des capteurs électrochimiques dans l'échantillon jusqu'à ce que les niveaux de fonctionnement cessent d'augmenter.

Polarographiques DO Capteurs

Les capteurs d'oxygène dissous polarographiques peuvent être des capteurs à pulsation rapide ou à l'état d'équilibre. Un capteur d'oxygène dissous par polarographie à impulsion rapide fonctionne de la même manière à un capteur polarographique polarographique à l'état d'équilibre et a les mêmes les mêmes électrodes et procédés. Cependant, un capteur d'oxygène dissous par polarographie à impulsions rapides s'allume et s'éteint toutes les quelques secondes, réduisant ainsi la dépendance du flux et éliminant la nécessité de mélanger l'échantillon.

Les deux types de capteurs polarographiques sont constitués d'une cathode constituée d'un métal dans la catégorie "noble" telle que le platine ou l'or, et une anode en argent, toutes deux dans une solution de chlorure de potassium. Autre que cela fonctionne de la même manière à la manière dont les autres capteurs électrochimiques fonctionnent.

Les capteurs polarographiques ont des avantages et des inconvénients. Leurs avantages comprennent être très rentables et offrir un temps de réponse rapide une fois qu'ils sont en action. En termes d'inconvénients, Go, ce type de capteur nécessite un temps d'échauffement avant de pouvoir donner une lecture - généralement de cinq à 60 minutes. Ils nécessitent également une maintenance fréquente, d'autant plus que le revêtement de l'anode peut devenir oxydé, dégradant ses performances.

The Bottom Line: Pour des projets sur un budget de Shoestring nécessitant une réponse de réponse où le temps d'échauffement est disponible, c'est le meilleur type de capteur.