Для усвоения.. --> Для измерений растворенного кислорода
датчик RDO использует методику гашения флюоресценции. Флюоресценция
является неотъемлемым оптическим свойством определенных молекул.
Когда такая молекула поглощает свет, то ее энергия возрастает, и
она считается возбужденной. Поскольку возбужденная молекула
нестабильна, она быстро теряет поглощенную энергию, как правило, в
форме выделения тепла и света. В последнем случае излучаемый свет,
называемый флюоресценцией, всегда имеет меньшую энергию (большую длину волны), чем поглощаемый, поскольку часть поглощаемого света выделяется в виде тепла. Возбужденная молекула может также терять энергию в результате столкновения с другими молекулами, чаще всего, кислорода. Поскольку столкновение с молекулой кислорода приводит возбужденную молекулу в обычное состояние, при котором она не излучает свет, то получается, что кислород снижает интенсивность флюоресценции; другими словами, гасит ее. Чем выше концентрация кислорода, тем сильнее снижается интенсивность флюоресценции.
Гашение также уменьшает продолжительность флюоресценции. Если кислорода в исследуемой среде нет, то флюоресценция будет проявляться еще некоторое время после отключения возбуждающего света. Если кислород присутствует, то продолжительность флюоресценции снижается, поскольку гашение приводит к определенному снижению возбужденного состояния, в результате чего число светящихся молекул уменьшается. В отличие от измерений интенсивности, замеры продолжительности не зависят от мощности возбуждающего света и, как следствие, менее подвержены смещению. Удобство измерения продолжительности свечения можно повысить, модулируя возбуждающий свет таким образом, чтобы излучаемый свет был той же частоты, но сдвинут по фазе. Величина смещения по фазе является мерой продолжительности свечения и концентрации кислорода.
Датчик RDO состоит из чувствительной пленки, пропитанной флюоресцирующим материалом и покрытой непрозрачным слоем, предотвращающим попадание солнечного света. Кислород из образца проникает в чувствительную пленку. Внутри датчика свет синего светодиода также попадает на пленку. Флюоресцирующие молекулы поглощают синий свет и излучают красный. Выделение последнего измеряется фотодиодом. Красный фильтр, расположенный перед фотодиодом, блокирует рассеянный синий свет и пропускает в сторону детектора только красный. Цепь внутри датчика модулирует свет возбуждения и замеряет фазовый сдвиг между ним и значением флюоресценции. Затем микропроцессор преобразует полученное значение в величину продолжительности свечения, а также рассчитывает концентрацию кислорода в образце. Результат в виде цифрового сигнала отправляется на анализатор, с которого на дисплей выводится значение величины концентрации кислорода.
Кислородное гашение флюоресценции сильно зависит от температуры. Замер температуры осуществляется встроенным в датчик RDO термистором, а микропроцессор затем вводит поправочный коэффициент, вычисленный эмпирически.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ – ДАТЧИК RDO
Материалы, контактирующие с технологической средой: Delrin1, алкилбензолсульфонат, Viton2, титан, смесь поликарбонатов / полиметилметакрилатов
1 Delrin является зарегистрированной торговой маркой компании DuPont DeNemours, LLC
2 Viton является зарегистрированной торговой маркой компании DuPont Dow Elastomers, LLC
Solo (07.04.2022 16:46, просмотров: 148) ответил Kpoк на Ага. Спасибо обоим.