Različni mehanizmi medicinskih senzorjev za kisik

Različni mehanizmi medicinskih senzorjev za kisik so: elektrokemični senzorji, fluorescentni senzorji za kisik

1. Elektrokemični senzor kisika

Elektrokemični elementi za zaznavanje kisika se uporabljajo predvsem za merjenje vsebnosti kisika v zunanjem zraku.Ti senzorji so vgrajeni v napravo RGM za merjenje koncentracije dovoda kisika.V zaznavnem elementu pustijo kemične spremembe, kar ima za posledico električni izhod, ki je sorazmeren ravni kisika.Elektrokemični senzorji pretvarjajo kemično energijo v električno energijo s procesi oksidacije in redukcije.Napravi zagotavlja električni izhod sorazmeren z odstotkom kisika v katodi in anodi.Senzor kisika deluje kot vir toka, zato se meritev napetosti izvede preko bremenskega upora.Izhodni tok senzorja za kisik je sorazmeren s hitrostjo porabe kisika s senzorjem za kisik.

Izhodni tok elektrokemičnega senzorja se običajno meri v mikroamperih (a).Ta tok nastane, ko gredo elektroni skozi proces oksidacije na anodi in ioni difundirajo v raztopino elektrolita iz procesa redukcije kisika na katodi.

2. Fluorescentni senzor za kisik

Optični senzorji kisika temeljijo na principu dušenja fluorescence kisika.Zanašajo se na uporabo svetlobnih virov, detektorjev svetlobe in luminiscentnih materialov, ki reagirajo na svetlobo.Senzorji kisika na osnovi luminiscence nadomeščajo elektrokemične senzorje kisika na številnih področjih.

Načelo dušenja fluorescence molekularnega kisika je že dolgo znano.Nekatere molekule ali spojine fluorescirajo (tj. oddajajo svetlobno energijo), ko so izpostavljene svetlobi.Če pa so prisotne molekule kisika, se svetlobna energija prenese na molekule kisika, kar ima za posledico manjšo fluorescenco.Z uporabo znanega vira svetlobe je zaznana svetlobna energija obratno sorazmerna s številom molekul kisika v vzorcu.Zato manj kot je zaznane fluorescence, več molekul kisika mora biti prisotnih v vzorčnem plinu.

V nekaterih senzorjih je fluorescenca zaznana dvakrat v znanem časovnem intervalu.Namesto merjenja celotne fluorescence se meri zmanjšanje fluorescence skozi čas (tj. dušenje fluorescence).Ta časovni pristop, ki temelji na razpadu, omogoča enostavnejše zasnove senzorjev.

Cevovodni fluorescentni senzor kisika LOX-02-F je senzor, ki uporablja dušenje fluorescence kisika za merjenje ravni kisika v okolju.Čeprav ima enako stolpično strukturo in velikost serije 4 kot običajni elektrokemični senzorji, ne absorbira kisika in ima prednost daljše življenjske dobe (5 let).Zaradi tega je uporaben za naprave, kot so varnostni alarmi za pomanjkanje kisika v prostoru, ki spremljajo nenadne padce ravni kisika v stisnjenem plinu, shranjenem v zraku v zaprtih prostorih.