溶解氧檢測-基于熒光猝滅原理的優(yōu)勢在哪里
溶解氧是評價藥品包裝密封性的重要指標,其濃度在制藥、工業(yè)生產(chǎn),環(huán)境監(jiān)測,水產(chǎn)養(yǎng)殖,食品中具有重要意義生產(chǎn)和其他領域。由于其變化是一個連續(xù)的動態(tài)過程, 因此溶解氧濃度需要實時準確測量。本文的原理, 主要碘量滴定,電化學檢測的應用,優(yōu)缺點光學檢測是常用的溶解氧檢測方法,是系統(tǒng)的分析和總結。
電化學和光學的檢測機理和材料檢測方法進行了審查和審查。因為外部環(huán)境因素容易造成溶解氧檢測中的干擾,傳統(tǒng)的檢測方法無法充分發(fā)揮作用符合精度,實時,穩(wěn)定,以及其他測量要求;因此,迫切需要使用智能方法來彌補這些缺陷。本文研究了應用智能信號傳輸處理,數(shù)字信號處理和溶解氧傳感器的實時動態(tài)自適應補償和校正。合并光學檢測技術的應用,新型熒光敏感材料和智能技術是溶解氧傳感器未來研究的重點。
溶解氧(DO) 是指水或其他液體中的游離氧和非復合氧,參與各種生化和生理活動。溶解氧含量是評價藥品包裝密封性的重要指標。溶解氧的濃度可以反映藥品包裝的密封狀態(tài)。高溶解氧含量,不利于藥品的保存。溶解氧在許多應用中至關重要,如生物醫(yī)學領域,糧食生產(chǎn)以及工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,適當?shù)娜芙庋鹾渴撬锝】瞪L的前提種族。對于大多數(shù)魚類,如果溶解氧的濃度低于5%,魚很可能會缺乏氧氣。
因此,具有實用性研究實和準確測量溶解氧的技術的意義尤為重要。溶解氧的主要測定方法包括碘量滴定,電化學方法和光學方法。
碘量滴定是一個經(jīng)典的實驗室分析化學方法和*的溶解基準方法氧氣測定。該訪法測定精度高,但存在局限性檢測程序繁瑣,無法實現(xiàn)連續(xù)在線檢測。
電化學檢測是使用廣泛的方法,極譜法可在其中溶解氧氣傳感器是常見的應用。這種方法檢測速度比較快,但其檢測過程會消耗氧氣,因此需要對基于此原理的傳感器進行校準并定期維護;因此,無法實現(xiàn)長期的原位測量。
光學基于熒光猝滅原理的溶解氧傳感器方便實現(xiàn)小型化,不消耗氧氣,抗干擾能力強。遠程使用光學傳感器中使用的光纖可以輕松進行采集和處理。通常,熒光淬滅傳感器需要較少的維護和維護輕松地執(zhí)行連續(xù)在線檢測,而且準確度還很高。
在實際生產(chǎn)和應用中,溶解氧濃度的變化為連續(xù)而動態(tài)的過程;因此,高精度的實時溶解氧檢測方法是*的。一個智能的溶解氧傳感器可以執(zhí)行模擬和數(shù)字信號處理收集溶解氧信號,實現(xiàn)智能傳輸,實現(xiàn)“即插即用”等。同時,通過軟硬件的結合,智能化氧氣傳感器可以實時補償和校正檢測結果。簡而言之, 智能溶解氧傳感器具有實時信號采集和智能數(shù)據(jù)的能力可以滿足長期原位測量溶解物的要求的氧含量,能克服傳統(tǒng)的檢測技術的問題。
因此,一種具有實時在線收集功能的智能溶解氧傳感器顯得尤為重要。熒光基于光纖的淬滅溶解氧傳感器具有更好的性能,精度和實時性能仍不能滿足現(xiàn)場長期在線測量的要求,市場正在推動光學溶解氧傳感器向智能化方向發(fā)展。
光學溶解氧傳感器近年來,隨著雙氧傳感器光學原理發(fā)展迅速,如熒光猝滅原理,磷光猝滅原理,近紅外原理和吸收原理。目前, 大多數(shù)光學溶解氧傳感器是基于熒光猝滅原理。
熒光猝滅檢測溶解氧于1939年被*確認,上海奇宜供應的Presens殘氧儀主要基于熒光猝滅的氧傳感器原理。
其氣傳感器是裝置通過淬滅熒光物質(zhì)測定氧濃度與氧分子碰撞后。熒光物質(zhì)吸收可 見或特定波長的紫外線,其電子獲取能量并被激發(fā)并釋放能量通過發(fā)射熒光返回基態(tài)。由于氧氣之間的碰撞分子和激發(fā)的熒光物質(zhì)干擾熒光的激發(fā)過程物質(zhì)中,水樣中氧分子的含量可根據(jù)在敏感界面產(chǎn)生的熒光強度或熒光壽命得出相應數(shù)據(jù)。
基于熒光猝滅原理的溶解氧傳感器由激發(fā)光源,附著在熒光敏感物質(zhì)上的基質(zhì)膜組成。熒光猝滅反應發(fā)生在將熒光傳感器放入水中并受到光源刺激時的敏感度。對于基于熒光猝滅原理的溶解氧傳感器,濃度溶解氧的含量與熒光強度和熒光壽命線性相關??紤]熒光強度,傳感器通常會測量通過監(jiān)測不同溫度下氧氣感應材料的發(fā)射強度來熒光強度氧氣濃度。
Presens氧傳感器是便攜式的,并具有良好的線性度。氧傳感器根據(jù)發(fā)光強度對諸如功率漂移等因素的干擾敏感光源,樣品的濁度,檢測背景和樣品的光漂白熒光染料本身。基于熒光強度的氧氣傳感器,熒光壽命是一個固有參數(shù)熒光信 號的變化,與外部雜散光和光電的性能無關。
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