荧光氧气传感器相比其他氧气传感器有何优势？

2021-05-12 14:05

氧作为一种三价分子能够有效的淬灭荧光和其它某种发光体的磷光。被称为“动力荧光淬灭”。在激励状态下，氧分子与荧光团碰撞导致非辐射能量转换。氧含量是通过测量光纤探头尖端的荧光团的荧光强度的衰减来得到的，也就是荧光猝灭法。荧光氧传感器可以探测到气体、液体中甚至是粘性样品中的氧分压。下面工采网小编和大家一起看看荧光猝灭法测定氧含量的应用。

氧的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐，由于温度变化，膜的扩散系数和氧的溶解度都将发生变化，直接影响到溶氧电极电流输出，常采用热敏电阻来消除温度的影响。温度上升，扩散系数增加，溶解度反而减小；根据Henry 定律，气体的溶解度与其分压成正比。氧分压与该地区的海拔高度有关，高原地区和平原地区的差可达20％，气压数据的不准将导致较大的测量误差；在温度不变的情况下，盐含量每增加100mg／L，溶解氧降低约1％。如果仪表在标定时使用的溶液的含盐量低，而实际测量的溶液的含盐量高，也会导致误差；氧通过膜扩散比通过样品进行扩散要慢，必须保证电极膜与溶液完全接触。对于流通式检测方式，溶液中的氧会向流通池内扩散，使靠近膜的溶液中的氧损失，产生扩散干扰，影响测量。

而荧光猝灭法的测定是基于氧分子对荧光物质的猝灭效应原理，根据试样溶液所发生的荧光的强度来测定试样溶液中荧光物质的含量。通过利用光纤传感器来实现光信号的传输，由于光纤传感器具有体积小、重量轻、电绝缘性好、无电火花、安全、抗电磁干扰、灵敏度高、便于利用现有光通信技术组成遥测网络等优点，对传统的传感器能起到扩展、提高的作用，在很多情况下能完成传统的传感器很难甚至不能完成的任务，因此非常适合于荧光的传输与检测。

其检测原理是根据Stern－Vlomer的猝灭方程［14］：F0／F＝1＋Ksv［Q］，其中F0为无氧水的荧光强度，F为待检测水样的荧光强度，Ksv为方程常数，［Q］为溶解氧浓度，根据实际测得的荧光强度F0、F及已知的Ksv，可计算出溶解氧的浓度［Q］。

实验证明这种检测方法与碘量法和电流测定法相比，具有很好的光化学稳定性、重现性，无延迟，精度高，寿命长，可对水中溶解氧进行实时在线监测。其测量范围一般为0～20mg／L，精度一般≤1％，响应时间≤60s。工采网提供的英国SST 荧光氧气传感器（O2传感器）－ LOX－02／LOX－01应用荧光猝灭原理和出厂校准的氧传感器，用于测量环境氧分压（ ppO2）大小。

荧光猝灭法测定氧含量的应用