Принцип работы
Applied Sensing Technologies предлагает микротопливные ячейки гальванического типа для измерения концентрации кислорода в газовой смеси. Эти датчики чувствительны к кислороду и являются отличным выбором для измерения кислорода в различных газовых смесях без существенных помех со стороны других газов. Данные сенсоры:
— специфичен к кислороду
— линейный ответ на концентрацию кислорода
— относительно небольшой размер
— одноразовые по истечении срока службы
— абсолютный нуль
— калибровка по одной точке
— низкий дрейф при длительном сроке службы
— отсутствие обслуживания
Чувствительный элемент датчика, обычно перфорированный металл с серебряным или золотым напылением, покрытый газоограничивающим кислородным барьером, определяет концентрацию кислорода в газовой смеси и выдаёт токовый сигнал, пропорциональный парциальному давлению кислорода. Для облегчения реакции восстановления кислорода на чувствительном элементе анодом (источником электронов) служит легко окисляемый металл, такой как свинец. Ток протекает между анодом и чувствительным элементом через внешнюю цепь. Сила тока измеряется и выражается в понятных единицах измерения кислорода. Реакции восстановления и окисления представлены в виде
Восстановление O2 + 2H2O + 4e ----> 4OH-
Окисление 2Pb + 4OH- ----> 2PbO + 2 H2O + 4e
Суммарная реакция 2Pb + O2 ----> 2PbO
Applied Sensing Technologies предлагает микротопливные ячейки гальванического типа для измерения концентрации кислорода в газовой смеси. Эти датчики чувствительны к кислороду и являются отличным выбором для измерения кислорода в различных газовых смесях без существенных помех со стороны других газов. Данные сенсоры:
— специфичен к кислороду
— линейный ответ на концентрацию кислорода
— относительно небольшой размер
— одноразовые по истечении срока службы
— абсолютный нуль
— калибровка по одной точке
— низкий дрейф при длительном сроке службы
— отсутствие обслуживания
Чувствительный элемент датчика, обычно перфорированный металл с серебряным или золотым напылением, покрытый газоограничивающим кислородным барьером, определяет концентрацию кислорода в газовой смеси и выдаёт токовый сигнал, пропорциональный парциальному давлению кислорода. Для облегчения реакции восстановления кислорода на чувствительном элементе анодом (источником электронов) служит легко окисляемый металл, такой как свинец. Ток протекает между анодом и чувствительным элементом через внешнюю цепь. Сила тока измеряется и выражается в понятных единицах измерения кислорода. Реакции восстановления и окисления представлены в виде
Восстановление O2 + 2H2O + 4e ----> 4OH-
Окисление 2Pb + 4OH- ----> 2PbO + 2 H2O + 4e
Суммарная реакция 2Pb + O2 ----> 2PbO
Основные особенности сенсоров кислорода
Кислородные чувствительные элементы обычно имеют небольшие размеры, а срок службы датчика строго зависит от скорости расходования анода, которая, в свою очередь, зависит от скорости поступления кислорода на чувствительный элемент. Конструкция датчика является компромиссом между измеряемым уровнем кислорода и количеством свинца (Pb), необходимым для достижения срока службы датчика до приемлемого времени, обычно 12−60 месяцев. В зависимости от используемого газоограничивающего барьера, датчики кислорода генерируют токовый сигнал от низкого до высокого мкА на единицу концентрации кислорода. Для измерения кислорода на уровне суб-PPM необходим более высокий токовый сигнал для обеспечения хорошего соотношения сигнал/шум. С другой стороны, для измерения кислорода на уровне процентов, гораздо меньший ток обеспечивает хорошее соотношение сигнал/шум.
Кислородные чувствительные элементы обычно имеют небольшие размеры, а срок службы датчика строго зависит от скорости расходования анода, которая, в свою очередь, зависит от скорости поступления кислорода на чувствительный элемент. Конструкция датчика является компромиссом между измеряемым уровнем кислорода и количеством свинца (Pb), необходимым для достижения срока службы датчика до приемлемого времени, обычно 12−60 месяцев. В зависимости от используемого газоограничивающего барьера, датчики кислорода генерируют токовый сигнал от низкого до высокого мкА на единицу концентрации кислорода. Для измерения кислорода на уровне суб-PPM необходим более высокий токовый сигнал для обеспечения хорошего соотношения сигнал/шум. С другой стороны, для измерения кислорода на уровне процентов, гораздо меньший ток обеспечивает хорошее соотношение сигнал/шум.
Кольцо с цветовой кодировкой
Датчики Applied sensing Technologies имеют цветовую маркировку для лёгкой идентификации применения датчика. Датчики серии SRX предназначены для измерения О2 в инертных газах, содержащих углеводород и водород; синий цвет для PPM O2 и зелёный для % O2. В датчиках серии SRZ коричневый цвет предназначен для измерения O2 в газах, содержащих любой уровень CO2 и следовые уровни H2S.
Датчики Applied sensing Technologies имеют цветовую маркировку для лёгкой идентификации применения датчика. Датчики серии SRX предназначены для измерения О2 в инертных газах, содержащих углеводород и водород; синий цвет для PPM O2 и зелёный для % O2. В датчиках серии SRZ коричневый цвет предназначен для измерения O2 в газах, содержащих любой уровень CO2 и следовые уровни H2S.
Калибровка датчиков
Сигнал датчика обычно постоянен на единицу концентрации кислорода. Однако условия окружающей среды могут повлиять на сигнал датчика, что требует периодической калибровки. Как уже говорилось, сигнал датчика всегда пропорционален парциальному давлению кислорода в газовой смеси, удвоение парциального давления — удвоение сигнала, отсутствие кислорода — отсутствие сигнала. Эта особенность датчика позволяет проводить калибровку по одной точке. Процентные датчики кислорода могут быть откалиброваны в окружающем воздухе (20,9% кислорода при атмосферном давлении).PPM Датчики кислорода можно калибровать в окружающем воздухе, но в этом случае требуется значительное время для восстановления датчика до низкого уровня PPM (до 60 минут), поэтому для калибровки рекомендуется использовать газ, содержащий 8−80 PPM кислорода. Типичный интервал калибровки составляет 1−3 месяца.
Сигнал датчика обычно постоянен на единицу концентрации кислорода. Однако условия окружающей среды могут повлиять на сигнал датчика, что требует периодической калибровки. Как уже говорилось, сигнал датчика всегда пропорционален парциальному давлению кислорода в газовой смеси, удвоение парциального давления — удвоение сигнала, отсутствие кислорода — отсутствие сигнала. Эта особенность датчика позволяет проводить калибровку по одной точке. Процентные датчики кислорода могут быть откалиброваны в окружающем воздухе (20,9% кислорода при атмосферном давлении).PPM Датчики кислорода можно калибровать в окружающем воздухе, но в этом случае требуется значительное время для восстановления датчика до низкого уровня PPM (до 60 минут), поэтому для калибровки рекомендуется использовать газ, содержащий 8−80 PPM кислорода. Типичный интервал калибровки составляет 1−3 месяца.
Влияние Температуры
Сигнал датчика также зависит от температуры окружающей среды, сигнал датчика увеличивается экспоненциально с ростом температуры, обычно от 2,0% до 2,4% на C. При обработке сигнала датчика для компенсации температурных эффектов может использоваться сеть резисторов/ термисторов.
Сигнал датчика также зависит от температуры окружающей среды, сигнал датчика увеличивается экспоненциально с ростом температуры, обычно от 2,0% до 2,4% на C. При обработке сигнала датчика для компенсации температурных эффектов может использоваться сеть резисторов/ термисторов.
Данные 48-часового графика показывают стабильность трёх датчиков кислорода PPM серии SRX, диапазон полной шкалы 0−10 PPM, газообразный азот, содержащий 0,8 PPM кислорода, скорость потока образца 0,5 SCFH. Изменение температуры окружающей среды +/-10−15 F в течение 48 часов в дневном и ночном цикле.
Точность и стабильность измерений
Наиболее востребованными характеристиками кислородного датчика гальванического типа являются точность измерения и долговременная стабильность. Applied Sensing Technolgies включила ряд инноваций в конструкцию датчика. Анод датчика PPM свернут, что позволяет аноду полностью погружаться в электролит, предотвращая появление сухих участков на аноде, которые обычно возникают при использовании спечённого гранулированного свинцового анода, тем самым устраняя нежелательные скачки сигнала. Электротравленный чувствительный элемент обеспечивает чрезвычайно гладкую поверхность чувствительной поверхности, низкий уровень шума сигнала и высокую стабильность измерений. Конструкция датчика обеспечивает быстрый отклик и быстрое восстановление после аварийного состояния, отличную линейность, повторяемость и стабильность даже при изменяющихся условиях окружающей среды.
Наиболее востребованными характеристиками кислородного датчика гальванического типа являются точность измерения и долговременная стабильность. Applied Sensing Technolgies включила ряд инноваций в конструкцию датчика. Анод датчика PPM свернут, что позволяет аноду полностью погружаться в электролит, предотвращая появление сухих участков на аноде, которые обычно возникают при использовании спечённого гранулированного свинцового анода, тем самым устраняя нежелательные скачки сигнала. Электротравленный чувствительный элемент обеспечивает чрезвычайно гладкую поверхность чувствительной поверхности, низкий уровень шума сигнала и высокую стабильность измерений. Конструкция датчика обеспечивает быстрый отклик и быстрое восстановление после аварийного состояния, отличную линейность, повторяемость и стабильность даже при изменяющихся условиях окружающей среды.
Восстановление датчиков кислорода PPM серии SRZ после 2-минутного воздействия на воздухе до уровня ниже 10 PPM на чистом азоте
От воздуха до 100 PPM 7.5 минут
От воздуха до 10 PPM 32 минуты
От воздуха до 5 PPM 55 минут
От воздуха до 100 PPM 7.5 минут
От воздуха до 10 PPM 32 минуты
От воздуха до 5 PPM 55 минут
Совместимость датчиков с кислыми газами
В датчиках серии SRZ используется специальная рецептура электролита, которая обеспечивает устойчивость датчика к любому уровню содержания CO2 в измеряемом газе и следовым уровням H2S. Пропиточная формула электролита повышает стабильность датчика при температуре, близкой к температуре замерзания.
В датчиках серии SRZ используется специальная рецептура электролита, которая обеспечивает устойчивость датчика к любому уровню содержания CO2 в измеряемом газе и следовым уровням H2S. Пропиточная формула электролита повышает стабильность датчика при температуре, близкой к температуре замерзания.
Чувствительность к потоку, положению и движению
Поскольку сигнал датчика ограничивается скоростью диффузии кислорода через барьерную мембрану, датчик нечувствителен к изменениям потока образца, если не создаётся значительное противодавление. Для оптимальной работы рекомендуется поток пробы 0,5−5 SCFH. Датчик не чувствителен к положению и может быть установлен в любом положении, но предпочтительным является положение установки датчиком вниз. Незначительные механические вибрации не оказывают влияния, но следует избегать резких движений датчика.
Поскольку сигнал датчика ограничивается скоростью диффузии кислорода через барьерную мембрану, датчик нечувствителен к изменениям потока образца, если не создаётся значительное противодавление. Для оптимальной работы рекомендуется поток пробы 0,5−5 SCFH. Датчик не чувствителен к положению и может быть установлен в любом положении, но предпочтительным является положение установки датчиком вниз. Незначительные механические вибрации не оказывают влияния, но следует избегать резких движений датчика.
Рекомендуемое хранение
Датчики запаяны в металлизированные пакеты под азотом. Запечатанные датчики могут храниться на полке столько, сколько необходимо, но идеальный рекомендуемый срок хранения для датчиков серии SRX составляет шесть месяцев, а для датчиков серии SRZ — три месяца. Рекомендуемая температура хранения — до 35 C, но предпочтительная температура хранения — до 25 C. Электролит, используемый в датчиках серии SRZ, летуч, поэтому их рекомендуется хранить при температуре до 10 C, предпочтительно в холодильнике.
Датчики запаяны в металлизированные пакеты под азотом. Запечатанные датчики могут храниться на полке столько, сколько необходимо, но идеальный рекомендуемый срок хранения для датчиков серии SRX составляет шесть месяцев, а для датчиков серии SRZ — три месяца. Рекомендуемая температура хранения — до 35 C, но предпочтительная температура хранения — до 25 C. Электролит, используемый в датчиках серии SRZ, летуч, поэтому их рекомендуется хранить при температуре до 10 C, предпочтительно в холодильнике.
Электрохимические датчики кислорода гальванического типа, также известные как микротопливные элементы, чрезвычайно универсальны, очень специфичны для кислорода, просты в использовании и не требуют никакого обслуживания, кроме периодической калибровки. По окончании срока службы их можно утилизировать, как батарейку. Эти датчики широко используются в различных областях, в частности, для контроля субпромилле уровня кислорода в инертных газах, водороде и газообразных углеводородных потоках. Перекрёстные ссылки приведены только для ознакомления с наиболее часто используемыми датчиками кислорода PPM. Свяжитесь с нами для уточнения конструкции и применения датчика.
Датчики серии SRX-CT специально разработаны для оборудования для дыхания, такого как аппараты искусственной вентиляции лёгких. Пользователь должен проверить совместимость датчиков с предполагаемым оборудованием.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для достижения оптимальной точности датчики для аппаратов искусственной вентиляции лёгких необходимо калибровать перед каждым использованием и через 24 часа после непрерывного использования в среде кислорода выше 90%.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для достижения оптимальной точности датчики для аппаратов искусственной вентиляции лёгких необходимо калибровать перед каждым использованием и через 24 часа после непрерывного использования в среде кислорода выше 90%.
Датчики серии SRX-CF специально разработаны для применения, где CO2 присутствует в измеряемом газе, например, для измерения кислорода на пищевых складах. Свяжитесь с нами для уточнения конструкции и применения датчика.
Датчики серий SRX-CT и AST специально разработаны для анализа дыхательного воздуха и применения в подводном плавании. Пользователь должен предварительно проверить их совместимость с предполагаемым оборудованием/ дыхательным аппаратом. Датчики должны быть откалиброваны перед использованием и не должны использоваться после истечения срока годности. Датчики для дыхательного оборудования показывают линейный отклик до 1,6 атм О2 (датчики с выходом мВ в воздухе только до 16 мВ).
Электрохимические датчики кислорода гальванического типа, также известные как микротопливные элементы, чрезвычайно универсальны, очень специфичны для кислорода, просты в использовании и не требуют никакого обслуживания, кроме периодической калибровки. По окончании срока службы их можно утилизировать, как батарейку. Эти датчики широко используются в различных областях, в частности, для контроля кислорода при разделении воздуха, в пищевой промышленности и упаковке, для контроля зон личной безопасности, для сварки в инертном газе и продувки перчаточных боксов. Перекрёстные ссылки приведены только для ознакомления с наиболее часто используемыми датчиками % O2. Свяжитесь с нами для уточнения конструкции датчика, выходного сигнала, электрических контактов и области применения.
