Welcher Sauerstoffsensor ist am besten für Ihre Gasanalyseanwendung geeignet?

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Die Auswahl des richtigen Sauerstoffsensors für Ihre Gasanalyseanwendung ist unerlässlich. Mit mehreren Konfigurationen zur Auswahl, gepaart mit der richtigen Technologie und einer ordnungsgemäßen Verwendung mit Gasen oder Flüssigkeiten; es kann ein verwirrender Prozess sein. BacharachDie Experten für Gasanalyse haben diesen Artikel zusammengestellt, um Ihnen zu helfen, die richtige Entscheidung basierend auf Ihren Anforderungen zu treffen. 

Die Sensortechnologie ist bei weitem ein wichtiger Faktor bei der Auswahl des richtigen Sauerstoffsensors. Sie können aufgrund ihres Funktionsprinzips getrennt werden, z. B. optisch, paramagnetisch, elektrochemisch und Zirkonoxid. Die folgende Zusammenfassung skizziert die technologischen Unterschiede der verschiedenen Sensoren:

Optisch: LED-Licht trifft auf eine mit Leuchtfarbe beschichtete Membran. Der Farbstoff wird mit zunehmender Sauerstoffkonzentration dunkler glänzen. Ein optischer Filter kann die emittierte Lichtmenge messen und einen dem Sauerstoffgehalt entsprechenden Wert liefern.
Paramagnetisch: Zwei mit Stickstoff gefüllte Glaskugeln werden in einem starken Magnetfeld ausgerichtet. Wenn sie einem sauerstoffhaltigen Gas ausgesetzt werden, werden die Kugeln proportional zur Sauerstoffmenge in der Probe aus der Ausrichtung geschoben.
Elektrochemisch: Ein Anoden-/Kathodenpaar wird in eine Elektrolytlösung getaucht. Wenn Sauerstoff in einer Probe galvanisch mit der Anode reagiert, erzeugt sie einen elektrischen Strom, der proportional zum Sauerstoffgehalt in der Probe ist.
Zirkonoxid: Eine an gegenüberliegenden Enden mit Platin beschichtete Zirkoniumoxidsonde wird auf etwa 650 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird die Sonde porös, wodurch Sauerstoff von einer hohen zu einer niedrigen Konzentration wandern kann, wodurch eine Spannung proportional zum Konzentrationsunterschied erzeugt wird. Wird die Sonde beispielsweise zwischen Luft und einem Messgas platziert, kann die Konzentrationsdifferenz anhand der erzeugten Spannung berechnet werden.

Bei der Auswahl eines Sensors ist zwar die Art der verwendeten Technologie wichtig, es müssen jedoch eine Reihe weiterer Aspekte berücksichtigt werden. Mehrere Fragen müssen beantwortet werden, und der Benutzer muss anhand der Antworten entscheiden, welcher Sensor den besten Kompromiss für die Situation bietet. Ein bestimmter Sensor wird typischerweise in einem Bereich hervorragend sein, während er in einem anderen Bereich eingeschränkt wird. Hier sind die richtigen Fragen:

Welche Genauigkeit ist erforderlich?

Benötigt die Anwendung einen Sensor, der bis auf niedrige ppm oder sogar ppb absinken kann, oder reicht ein prozentualer Typmesswert aus? Ein Bedarf an niedrigen ppm-Messwerten würde einen paramagnetischen Sensor ausschließen; Wenn der Messwert jedoch ppb-Werte erreichen muss, kann nur ein Zirkoniumoxidtyp geeignet sein.

Sind die Anschaffungskosten ein Problem?

Es gibt einen kleinen Kompromiss zwischen den Anschaffungskosten und den Gesamtbetriebskosten. Die elektrochemischen und Zirkonoxidsensoren sind viel billiger als ein optischer oder paramagnetischer Sensor; sie müssen jedoch bei elektrochemischen Sensoren innerhalb von 6 bis 9 Monaten bzw. bei Zirkonoxid-Sensoren innerhalb von 3 bis 10 Jahren durch neue ersetzt werden. Optische oder paramagnetische Sensoren werden nicht verbraucht und können daher sehr lange halten, ihre Anschaffungskosten sind jedoch sehr hoch.

Welche anderen Gase oder Schadstoffe können zusammen mit Sauerstoff vorhanden sein?

Manche Gase sind mit manchen Sensoren einfach nicht kompatibel. Zirkonoxidsensoren werden beispielsweise nicht empfohlen, wenn Kohlenwasserstoffdämpfe oder leicht entzündliche Materialien vorhanden sein können, da sie auf 650° C erhitzt werden müssen und das zu beprobende Material entzünden können. Paramagnetische Sensoren werden durch paramagnetische Gase beeinträchtigt.

Darüber hinaus sind alle Sensoren bis zu einem gewissen Grad von einigen Verunreinigungen betroffen, die im Messgas vorhanden sein könnten. Bei billigeren Sensoren wie dem elektrochemischen Typ kann es nur darum gehen, den Sensor durch einen neuen zu ersetzen, aber im Fall von optischen oder paramagnetischen Sensoren kann eine teure Wartung erforderlich sein, um alles zu reinigen und zu entfernen, was die Oberflächen verschmutzt .

Wie einfach ist die Wartung der Systeme?

Zum Ersetzen eines elektrochemischen Sensors müssen Sie möglicherweise nur den Sensor vom Sockel lösen und einen neuen einrasten lassen. Der Sensor befindet sich jedoch möglicherweise in einem schwer zugänglichen Bereich oder es ist kein Wartungspersonal verfügbar. In einem solchen Fall kann es einfacher sein, ein System zu haben, das längere Zeit nicht gehandhabt werden muss.

Kurzum, es gibt nicht den einen „besten“ Sensor für alle Anwendungen. Jeder Fall muss sorgfältig bewertet und alle Fragen beantwortet werden, um die besten Lösungen für die Anwendung zu ermitteln.

Wenn Sie Unterstützung bei Ihrer Gasanalyseanwendung benötigen, wenden Sie sich jetzt an einen unserer Gasanalyseexperten.