Sensores ópticos.

Los sensores de oxígeno disueltos ópticos miden cómo interactúan los tintes de oxígeno y luminiscentes en presencia de luz azul. La luz excita los tintes, lo que hace que emitan la luz. Sin embargo, las moléculas de oxígeno interactúan con los tintes cuando está presente, lo que altera o limita las longitudes de onda de la luz emitida.

Existe una relación inversa entre el efecto medido de esta manera y la presión parcial de oxígeno disuelto. Más precisamente, expresado por la ecuación de Volmer Stern, la concentración de DO, medida por su presión parcial, es inversamente proporcional a la vida útil de la luminiscencia.

Cuatro elementos comprenden un sensor de oxígeno disuelto óptico: un diodo azul emisor de luz (LED), un elemento de detección, una membrana semipermeable y un fotodetector. El tinte luminiscente se mantiene generalmente inmóvil en Xerogel, Sol-Gel u otra matriz en el elemento de detección. Algunossensores También tienen un LED rojo para que puedan garantizar la precisión con una referencia de luz roja que el tinte simplemente se refleje.

La cantidad de oxígeno disuelto presente en la muestra controla la vida útil de la luminiscencia del tinte y la intensidad cuando está presente la luz azul. El oxígeno interactúa con el tinte mientras impregna la membrana, lo que limita la vida útil y la intensidad de la luminiscencia del tinte. El fotodetector luego mide la vida útil o la intensidad de la luminiscencia devuelta, que a su vez se usa para determinar la concentración de oxígeno disuelto.

Hay beneficios e inconvenientes para usar los sensores ópticos. Por un lado, los sensores de oxígeno disueltos ópticos a menudo proporcionan más precisión que los sensores electroquímicos, particularmente en concentraciones muy bajas. Los sensores de los ópticos tampoco se ven afectados por gases que pueden cruzar la membrana de un sensor electroquímico.

Además, debido a sus requisitos mínimos de mantenimiento, los sensores de oxígeno disueltos ópticos son perfectos para los programas de monitoreo a largo plazo. Muestran poca deriva de calibración, sosteniendo una calibración durante varios meses. También pueden tomar medidas sin ninguna agitación o tiempo para calentarse. El reemplazo de la membrana del sensor es menos frecuente en sensores ópticos, también.

Por otro lado, se necesita más poder para ejecutar sensores de oxígeno disueltos ópticos, y generalmente requieren un período de dos a cuatro veces más largo para brindarle resultados que los primos electroquímicos. La temperatura también tiene un impacto significativo en estos sensores, ya que la vida útil de la luminiscencia y la intensidad dependen de ella. Sin embargo, la mayoría de los sensores de HO ópticos utilizan un termistor que se ajusta automáticamente por temperatura y corrige los datos.

El resultado final: Para un proyecto de monitoreo a largo plazo con una fuente de alimentación confiable, especialmente en áreas remotas que son difíciles de servicio, un sensor de oxígeno disuelto óptico es a menudo la mejor opción.

Sensores electroquímicos.

Los sensores de oxígeno disueltos electroquímicos vienen en dos variedades básicas: polarográfico y galvánico. Ambas variedades incluyen una solución de electrolito que contiene un cátodo y un ánodo-dos electrodos polarizados. Una membrana delgada y semipermeable separa la solución que contiene los electrodos y la muestra.

Dependiendo de la alta presión de oxígeno en el agua, el oxígeno disuelto se mueve más allá de la membrana a una velocidad proporcional. Cuando llegue al cátodo, el oxígeno se consume, creando una corriente eléctrica que se relaciona directamente con la concentración de oxígeno. Finalmente, la corriente alcanza el ánodo, a una velocidad que es proporcional a la presión parcial de oxígeno de la muestra.

Los sensores electroquímicos pueden ser complicados en agua aún o en el laboratorio, dondeHacer sensores Debe agitarse en solución para evitar mediciones artificialmente bajas de los escenarios sin flujo. Para evitar este problema, simplemente revuelva los sensores electroquímicos en la muestra hasta que los niveles hacen que aumenten.

Sensores polarográficos.

Los sensores de oxígeno disueltos polarográficos pueden ser sensores de pulsos rápidos o de estado estable. Un sensor de oxígeno disuelto polarográfico de pulso rápido funciona de manera similar a un sensor polarográfico de estado estable, y ambos tienen los mismos electrodos y procesos. Sin embargo, un sensor de oxígeno disuelto polarográfico de pulso rápido se enciende y apaga cada pocos segundos, reduciendo la dependencia del flujo y eliminando la necesidad de agitar la muestra.

Ambos tipos de sensores de polarográficos tienen un cátodo hecho de un metal en la categoría "noble", como platino u oro, y un ánodo de plata, ambos en una solución de cloruro de potasio. Aparte de eso, trabajan de manera similar a la forma en que funcionan otros sensores electroquímicos.

Los sensores polarográficos tienen tanto ventajas como desventajas. Sus beneficios incluyen ser muy rentables, y ofrecer un tiempo rápido de respuesta una vez que están en acción. En términos de desventajas, este tipo de sensor requiere un tiempo de calentamiento antes de que pueda dar una lectura, generalmente de cinco a 60 minutos. También requieren mantenimiento frecuente, especialmente porque el recubrimiento del ánodo puede oxidado, degradando su rendimiento.

El resultado final: para proyectos sobre un presupuesto secundario que necesita un tiempo de respuesta donde esté disponible el tiempo de calentamiento, este es el mejor tipo de sensor.