高壓氧氣濃度量測技術--化學發光淬滅法 (Quenching)
量測原理:
分子吸收光子而形成激發態 (excited state),而後於激發態回到基態 (ground state) 的過程中,放出光子產生發光現象 (luminescence)。
氧分子具有淬滅能力(quenching),從而降低其某物質發光強度和壽命。在碰撞淬滅過程中,來自激發態分子的能量被轉移到基態氧分子,然後基態氧分子通過振動釋放獲得的能量從其激發的單態釋放。氧濃度的增加相對地增加了氧淬滅的能力,從而淬減更多的光子。因此某物質發光光子的強度與氧分子濃度成反比。
選擇合適波長的LED,將光照射在發光層(染料)上,染料吸收LED光,從轉移到激發態返回到基態時,染料會發出不同、能量較低的波長的光。如果無氧氣狀態,則光子的能量很高。當氧氣濃度越多,從激發的染料轉移到氧分子的能量就越多。但氧氣即使吸收能量,也不會發光。氧氣越多,染料排放光子的就越少。氧氣從激發的染料中接管能量的事實稱為「動態發光猝滅」。
最先進的光化學氧感測器基本上是免維護的。而且響應時間更快,不與流體樣品接觸。
圖1:光化學氧感測器的技術示意圖
圖2: 氧分子碰撞淬滅過程
代表性儀器: MOD-1040
MOD-1040氧氣分析儀,提供準確可靠的高壓管線中的氧氣濃度測量。憑藉其先進的光學感測器技術和堅固的結構,MOD-1040即使在最惡劣的條件下也能提供精確的測量。友善的介面和直觀的控制使其易於操作,而其緊湊的設計允許直接輕鬆安裝在製程管道上,而無需任何樣品抽取或樣品處理。
MOD-1040可現址IN-SITU用於高壓製程管線,主要特點包括:
_高精度含氧測量,量程可達0-100% v/v。
_防爆認證:ATEX和IECEx。
_反應時間(T90):<5秒 。
_環境溫度:-10 至 600 ℃。
_結構堅固,設計緊湊,可在惡劣環境中可靠運行。