Različiti mehanizmi medicinskih senzora kiseonika

Različiti mehanizmi medicinskih senzora kiseonika su: elektrohemijski senzori, fluorescentni senzori kiseonika

1. Elektrohemijski senzor kiseonika

Elektrohemijski senzori kiseonika se uglavnom koriste za merenje sadržaja kiseonika u vazduhu okoline.Ovi senzori su integrisani u RGM mašinu za merenje koncentracije kiseonika.Oni ostavljaju hemijske promene u senzorskom elementu, što rezultira električnim izlazom proporcionalnim nivou kiseonika.Elektrohemijski senzori pretvaraju hemijsku energiju u električnu kroz procese oksidacije i redukcije.Pruža električni izlaz uređaju proporcionalan postotku kisika u katodi i anodi.Senzor kisika djeluje kao izvor struje, tako da se mjerenje napona vrši preko otpornika opterećenja.Izlazna struja senzora kiseonika je proporcionalna brzini potrošnje kiseonika od strane senzora kiseonika.

Izlazna struja elektrohemijskog senzora obično se meri u mikroamperima (a).Ova struja nastaje kada elektroni prolaze kroz proces oksidacije na anodi, a ioni difundiraju u otopinu elektrolita iz procesa redukcije kisika na katodi.

2. Fluorescentni senzor kiseonika

Optički senzori kiseonika zasnovani su na principu gašenja fluorescencije kiseonika.Oslanjaju se na upotrebu izvora svjetlosti, svjetlosnih detektora i luminiscentnih materijala koji reagiraju na svjetlost.Senzori kiseonika zasnovani na luminiscenciji zamenjuju elektrohemijske senzore kiseonika u mnogim poljima.

Princip gašenja fluorescencije molekularnog kiseonika je odavno poznat.Neki molekuli ili jedinjenja fluoresciraju (tj. emituju svetlosnu energiju) kada su izloženi svetlosti.Međutim, ako su prisutne molekule kisika, svjetlosna energija se prenosi na molekule kisika, što rezultira manjom fluorescencijom.Korištenjem poznatog izvora svjetlosti, detektovana svjetlosna energija je obrnuto proporcionalna broju molekula kisika u uzorku.Stoga, što je manja fluorescencija, to više molekula kisika mora biti prisutno u plinu uzorka.

Kod nekih senzora, fluorescencija se detektuje dva puta u poznatom vremenskom intervalu.Umjesto mjerenja ukupne fluorescencije, mjeri se smanjenje fluorescencije tokom vremena (tj. gašenje fluorescencije).Ovaj pristup zasnovan na vremenu opadanja omogućava jednostavniji dizajn senzora.

Cjevovodni fluorescentni senzor kisika LOX-02-F je senzor koji koristi gašenje fluorescencije kisika za mjerenje nivoa kiseonika u okolini.Iako ima istu stupastu strukturu i veličinu serije 4 kao konvencionalni elektrohemijski senzori, ne apsorbira kisik i ima prednost dužeg vijeka trajanja (5 godina).To ga čini korisnim za uređaje kao što su sigurnosni alarmi za smanjenje kiseonika u prostoriji koji prate nagle padove nivoa kiseonika u komprimovanom gasu uskladištenom u unutrašnjem vazduhu.