آليات مختلفة لمستشعرات الأكسجين الطبي

1. مستشعر الأكسجين الكهروكيميائي

تستخدم عناصر استشعار الأكسجين الكهروكيميائية بشكل أساسي لقياس محتوى الأكسجين في الهواء المحيط.تم دمج هذه المستشعرات في آلة RGM لقياس تركيز إمداد الأكسجين.تترك تغيرات كيميائية في عنصر الاستشعار ، مما ينتج عنه خرج كهربائي يتناسب مع مستوى الأكسجين.تقوم المستشعرات الكهروكيميائية بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية من خلال عمليات الأكسدة والاختزال.يوفر خرجًا كهربائيًا للجهاز يتناسب مع نسبة الأكسجين في الكاثود والأنود.يعمل مستشعر الأكسجين كمصدر حالي ، لذلك يتم قياس الجهد من خلال مقاوم الحمل.يتناسب تيار خرج مستشعر الأكسجين مع معدل استهلاك الأكسجين بواسطة مستشعر الأكسجين.

عادةً ما يتم قياس تيار الخرج لجهاز الاستشعار الكهروكيميائي بوحدات ميكرو أمبير (أ).يحدث هذا التيار عندما تمر الإلكترونات عبر عملية الأكسدة عند الأنود وتنتشر الأيونات في محلول الإلكتروليت من عملية تقليل الأكسجين عند الكاثود.

2. مستشعر الأكسجين الفلوري

تعتمد مستشعرات الأكسجين الضوئية على مبدأ التبريد الفلوري للأكسجين.يعتمدون على استخدام مصادر الضوء وأجهزة الكشف عن الضوء والمواد الإنارة التي تتفاعل مع الضوء.تحل مستشعرات الأكسجين القائمة على التلألؤ محل مستشعرات الأكسجين الكهروكيميائية في العديد من المجالات.

لطالما عُرف مبدأ التبريد بالفلورة الجزيئية للأكسجين.تتألق بعض الجزيئات أو المركبات (أي تنبعث منها طاقة ضوئية) عند تعرضها للضوء.ومع ذلك ، في حالة وجود جزيئات الأكسجين ، يتم نقل الطاقة الضوئية إلى جزيئات الأكسجين ، مما يؤدي إلى تقليل التألق.باستخدام مصدر ضوء معروف ، تتناسب الطاقة الضوئية المكتشفة عكسيًا مع عدد جزيئات الأكسجين في العينة.لذلك ، كلما تم الكشف عن تألق أقل ، يجب أن تكون جزيئات الأكسجين موجودة في غاز العينة.

في بعض أجهزة الاستشعار ، يتم الكشف عن التألق مرتين خلال فترة زمنية معروفة.بدلاً من قياس التألق الكلي ، يتم قياس الانخفاض في التألق بمرور الوقت (أي إخماد الفلورة).يسمح هذا النهج الزمني القائم على الاضمحلال بتصميم أبسط لأجهزة الاستشعار.

مستشعر الأكسجين الفلوري لخط الأنابيب LOX-02-F هو مستشعر يستخدم التبريد الفلوري للأكسجين لقياس مستويات الأكسجين المحيطة.على الرغم من أن لها نفس الهيكل العمودي وحجم 4 سلاسل مثل أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية التقليدية ، إلا أنها لا تمتص الأكسجين وتتميز بعمر أطول (5 سنوات).هذا يجعله مفيدًا لأجهزة مثل أجهزة إنذار سلامة استنفاد الأكسجين بالغرفة التي تراقب الانخفاض المفاجئ في مستويات الأكسجين في الغاز المضغوط المخزن في الهواء الداخلي.