Različiti mehanizmi medicinskih senzora za kisik

1. Elektrokemijski senzor za kisik

Elektrokemijski senzori kisika uglavnom se koriste za mjerenje sadržaja kisika u okolnom zraku.Ovi senzori su integrirani u RGM stroj za mjerenje koncentracije opskrbe kisikom.Ostavljaju kemijske promjene u osjetnom elementu, što rezultira električnim izlazom proporcionalnim razini kisika.Elektrokemijski senzori pretvaraju kemijsku energiju u električnu kroz procese oksidacije i redukcije.Uređaju daje električni izlaz proporcionalan postotku kisika u katodi i anodi.Senzor za kisik djeluje kao izvor struje, tako da se mjerenje napona vrši preko otpornika opterećenja.Izlazna struja senzora za kisik proporcionalna je brzini potrošnje kisika senzora za kisik.

Izlazna struja elektrokemijskog senzora obično se mjeri 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 za kisik

Optički senzori kisika temelje se na principu gašenja fluorescencije kisika.Oslanjaju se na korištenje izvora svjetlosti, svjetlosnih detektora i luminiscentnih materijala koji reagiraju na svjetlost.Senzori za kisik temeljeni na luminiscenciji zamjenjuju elektrokemijske senzore za kisik u mnogim područjima.

Princip gašenja fluorescencije molekularnog kisika odavno je poznat.Neke molekule ili spojevi fluoresciraju (tj. emitiraju svjetlosnu energiju) kada su izloženi svjetlu.Međutim, ako su prisutne molekule kisika, svjetlosna energija se prenosi na molekule kisika, što rezultira manjom fluorescencijom.Korištenjem poznatog izvora svjetlosti, detektirana svjetlosna energija obrnuto je proporcionalna broju molekula kisika u uzorku.Stoga, što je manje fluorescencije otkriveno, to više molekula kisika mora biti prisutno u uzorku plina.

U nekim se senzorima fluorescencija detektira dvaput unutar poznatog vremenskog intervala.Umjesto mjerenja ukupne fluorescencije, mjeri se smanjenje fluorescencije tijekom vremena (tj. gašenje fluorescencije).Ovaj vremenski pristup koji se temelji na opadanju omogućuje jednostavnije dizajne senzora.

Fluorescentni senzor za kisik u cjevovodu LOX-02-F je senzor koji koristi gašenje fluorescencije kisika za mjerenje razine kisika u okolini.Iako ima istu stupčastu strukturu i veličinu serije 4 kao konvencionalni elektrokemijski senzori, ne apsorbira kisik i ima prednost duljeg vijeka trajanja (5 godina).To ga čini korisnim za uređaje kao što su sigurnosni alarmi za nedostatak kisika u prostoriji koji prate iznenadne padove razine kisika u komprimiranom plinu pohranjenom u zraku u zatvorenom prostoru.