سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای نوری

اندازه‌گیری اکسیژن محلول (DO) در صنایع مختلف، از جمله نظارت بر محیط زیست، تصفیه فاضلاب و آبزی‌پروری، بسیار مهم است. دو نوع حسگر محبوب که برای این منظور استفاده می‌شوند، حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیکی و نوری هستند. هر دو مجموعه مزایا و معایب خاص خود را دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند. در این مقاله، ما به بررسی ...سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای نوریبا تمرکز بر ویژگی‌ها، مزایا و معایب آنها.

سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک: سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای اکسیژن محلول نوری

الف. اصول اولیه سنسورهای گالوانیک:

حسگر اکسیژن محلول گالوانیک یک فناوری کلاسیک است که برای اندازه‌گیری غلظت اکسیژن محلول در مایعات استفاده می‌شود. این حسگر بر اساس واکنش‌های الکتروشیمیایی عمل می‌کند. این حسگر از دو الکترود - یک الکترود کار و یک الکترود مرجع - که در آب غوطه‌ور هستند، تشکیل شده است. این الکترودها توسط یک غشای نفوذپذیر به گاز، که معمولاً از تفلون ساخته شده است، از هم جدا شده‌اند که به اکسیژن اجازه می‌دهد از آن عبور کرده و به الکترود کار برسد.

ب. نحوه کار:

الکترود فعال، یک واکنش الکتروشیمیایی با اکسیژن آغاز می‌کند که منجر به تولید یک جریان الکتریکی کوچک می‌شود. بزرگی این جریان مستقیماً با غلظت اکسیژن محلول متناسب است. مدار داخلی سنسور این جریان را اندازه‌گیری کرده و مقدار اکسیژن محلول مربوطه را ارائه می‌دهد.

ج. مزایای سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک:

۱. زمان پاسخ سریع:حسگرهای گالوانیک به دلیل زمان پاسخ سریع خود شناخته شده‌اند. آن‌ها می‌توانند داده‌های بلادرنگ ارائه دهند و این امر آن‌ها را برای کاربردهایی که اندازه‌گیری‌های سریع ضروری است، مانند آبزی‌پروری، ایده‌آل می‌کند.

۲. نیاز به نگهداری کم:این حسگرها به حداقل نگهداری نیاز دارند. نیازی به کالیبراسیون ندارند، که آنها را برای نظارت طولانی مدت مقرون به صرفه و بدون دردسر می‌کند.

۳. طیف گسترده کاربردها:سنسورهای گالوانیک را می‌توان در هر دو محیط آب شیرین و شور استفاده کرد، که آنها را چند منظوره و سازگار با تنظیمات مختلف می‌کند.

د. معایب سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک:

۱. طول عمر محدود:حسگرهای گالوانیک طول عمر محدودی دارند که بسته به کاربرد، معمولاً از چند ماه تا چند سال متغیر است. آنها باید پس از اتمام طول عمرشان تعویض شوند.

۲. مصرف اکسیژن:این حسگرها در طول فرآیند اندازه‌گیری اکسیژن مصرف می‌کنند که می‌تواند بر محیط نمونه تأثیر بگذارد و ممکن است برای کاربردهایی که در آن‌ها حداقل اختلال مورد نیاز است، مناسب نباشند.

۳. تداخل یون‌های دیگر:حسگرهای گالوانیک به تداخل سایر یون‌های موجود در آب حساس هستند و به طور بالقوه منجر به اندازه‌گیری‌های نادرست می‌شوند.

سنسورهای اکسیژن محلول نوری: سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای اکسیژن محلول نوری

الف. اصول اولیه حسگرهای نوری:

از سوی دیگر، حسگرهای اکسیژن محلول نوری، رویکردی اساساً متفاوت برای اندازه‌گیری غلظت اکسیژن دارند. این حسگرها از رنگ‌های لومینسانس تعبیه‌شده در یک عنصر حسگر استفاده می‌کنند. هنگامی که این عنصر با اکسیژن تماس پیدا می‌کند، یک واکنش لومینسانس ایجاد می‌کند.

ب. نحوه کار:

رنگ لومینسانس هنگامی که توسط یک منبع نور خارجی تحریک می‌شود، نور ساطع می‌کند. اکسیژن این لومینسانس را خاموش می‌کند و درجه خاموشی مستقیماً با غلظت اکسیژن محلول مرتبط است. حسگر تغییرات لومینسانس را تشخیص داده و بر اساس آن سطح اکسیژن محلول را محاسبه می‌کند.

ج. مزایای حسگرهای اکسیژن محلول نوری:

۱. طول عمر طولانی:سنسورهای نوری در مقایسه با سنسورهای گالوانیک طول عمر بیشتری دارند. آنها می‌توانند چندین سال بدون نیاز به تعویض مکرر کار کنند.

۲. بدون مصرف اکسیژن:حسگرهای نوری در طول اندازه‌گیری اکسیژن مصرف نمی‌کنند، و این آنها را برای کاربردهایی که حداقل اختلال در محیط نمونه حیاتی است، مناسب می‌سازد.

۳. حداقل تداخل:حسگرهای نوری کمتر در معرض تداخل یون‌های دیگر موجود در آب هستند و منجر به خوانش‌های دقیق‌تر و پایدارتری می‌شوند.

د. معایب حسگرهای اکسیژن محلول نوری:

۱. زمان پاسخ‌دهی کندتر:سنسورهای نوری معمولاً در مقایسه با سنسورهای گالوانیکی زمان پاسخ کندتری دارند. آنها ممکن است برای کاربردهایی که داده‌های بلادرنگ ضروری هستند، مناسب نباشند.

۲. هزینه اولیه بالاتر:سرمایه‌گذاری اولیه برای حسگرهای نوری معمولاً بیشتر از حسگرهای گالوانیکی است. با این حال، طول عمر بیشتر ممکن است این هزینه را در درازمدت جبران کند.

۳. حساس به رسوب:حسگرهای نوری می‌توانند مستعد رسوب‌گذاری باشند، که ممکن است نیاز به تمیزکاری و نگهداری دوره‌ای داشته باشند، به خصوص در کاربردهایی با سطوح بالای مواد آلی یا رسوبات زیستی.

کاربردهای حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیکی و نوری

الف. حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیک: حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل حسگرهای اکسیژن محلول نوری

سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای نوریحسگرهای گالوانیک به طور گسترده در کاربردهای مختلف از جمله آبزی‌پروری، تصفیه فاضلاب، پایش محیط زیست و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. استحکام و عملکرد ساده آنها، آنها را برای پایش مداوم در شرایط سخت مناسب می‌کند.

سنسورهای گالوانیک برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری سریع دارند و پایداری طولانی مدت را نمی‌طلبند، مناسب هستند. برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:

۱. آبزی‌پروری:پایش سطح اکسیژن محلول در مخازن و استخرهای پرورش ماهی

۲. پایش محیطی:ارزیابی سریع DO در آب‌های طبیعی

۳. ابزارهای قابل حمل:دستگاه‌های دستی برای بررسی‌های میدانی.

ب. حسگرهای اکسیژن محلول نوری: حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل حسگرهای اکسیژن محلول نوری

حسگرهای نوری به دلیل دقت و نیاز کم به نگهداری شناخته شده‌اند. آن‌ها به ویژه برای کاربردهایی که دقت بالا بسیار مهم است، مانند صنایع داروسازی و مواد غذایی و آشامیدنی، مناسب هستند. علاوه بر این، آن‌ها برای کاربردهایی که در آن‌ها تغییرات سریع در سطح اکسیژن محلول نیاز به نظارت دارد، مورد توجه قرار می‌گیرند.

حسگرهای نوری جایگاه خود را در کاربردهایی پیدا می‌کنند که در آن‌ها پایداری بلندمدت، دقت و حداقل تداخل نمونه از اهمیت بالایی برخوردار است. برخی از کاربردهای کلیدی عبارتند از:

۱. تصفیه فاضلاب:پایش مداوم در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب

۲. فرآیندهای صنعتی:کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای مختلف صنعتی

۳. تحقیقات و آزمایشگاه‌ها:اندازه‌گیری‌های دقیق برای تحقیقات و آزمایش‌های علمی.

انتخاب به کاربرد بستگی دارد: سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل نوری

انتخاب بین سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک و نوری به نیازهای خاص کاربرد بستگی دارد. برای نظارت مداوم در محیط‌های نسبتاً پایدار، سنسورهای گالوانیک می‌توانند راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه و قابل اعتمادی ارائه دهند. از سوی دیگر، هنگامی که دقت و پاسخ سریع بسیار مهم هستند، سنسورهای نوری انتخاب اول هستند.

شرکت ابزار دقیق شانگهای بوکو: سنسورهای اکسیژن محلول گالوانیکی در مقابل نوری

تولیدکنندگانی مانند شرکت Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd.، نقش مهمی در پیشرفت فناوری حسگرها ایفا می‌کنند. آنها طیف گسترده‌ای از حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیکی و نوری را برای برآورده کردن نیازهای مختلف نظارتی ارائه می‌دهند. محصولات آنها تحت آزمایش‌های دقیق قرار می‌گیرند و مطابق با استانداردهای کیفیت بین‌المللی هستند و از دقت و قابلیت اطمینان داده‌های ارائه شده اطمینان حاصل می‌شود.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، انتخابِسنسورهای اکسیژن محلول گالوانیک در مقابل سنسورهای نوریبستگی به الزامات خاص کاربرد دارد. حسگرهای گالوانیک زمان پاسخ سریع و نیاز به نگهداری کمی دارند، اما از نظر طول عمر و حساسیت به تداخل، محدودیت‌هایی دارند. از سوی دیگر، حسگرهای نوری پایداری و دقت بلندمدتی را ارائه می‌دهند که آنها را برای کاربردهایی که این ویژگی‌ها ضروری هستند، ایده‌آل می‌کند، اما ممکن است زمان پاسخ کندتری داشته باشند.

شرکت ابزار دقیق شانگهای بوکو (Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd.) تولیدکننده معتبری در زمینه حسگرهای اکسیژن محلول گالوانیکی و نوری است. آنها طیف وسیعی از گزینه‌ها را برای صنایع و کاربردهای مختلف ارائه می‌دهند و تضمین می‌کنند که مشتریان می‌توانند حسگر مناسب نیازهای خود را پیدا کنند. هنگام انتخاب یک حسگر اکسیژن محلول، در نظر گرفتن خواسته‌های خاص کاربرد برای انتخاب آگاهانه که اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل اعتمادی را در طول زمان ارائه می‌دهد، مهم است.