Принсипҳои ченкунии оптикии оксигени ҳалшуда

Рафтори газҳои дар моеъҳо гудохташуда як соҳаи ҷолиб ва васеъи омӯзиш буда, дар татбиқи тадқиқоти фармасевтӣ то истеҳсоли нӯшокиҳо нақши калидӣ мебозад.Дар фанни муҳандисии кимиё, дар курсҳои муҳандисии равандҳо вақти зиёд сарф карда мешавад, ки ба қонунҳо ва муносибатҳое, ки рафтори системаҳои моеъ / газро дар шароити хеле тағйирёбандаи муҳити зист танзим мекунанд.Дар ин маслиҳати техникӣ, мо муҳокима мекунем, ки чӣ гуна қонуни Ҳенри ба кори сенсорҳои оптикии оксигени Ocean Insight алоқаманд аст.

Сенсорҳои оптикии оксигени Ocean Insight

Системаҳои Sensor Oxygen NeoFox фишори қисман оксигенро дар муҳити атроф муайян мекунанд ва ин корро тавассути усули гузариш ба марҳилаи флуоресцентӣ анҷом медиҳанд.Рангҳои махсус ба матритсаи плёнкаи тунуки сол-гел ҷойгир карда шуда, ба нӯги зондҳои нахи оптикӣ ё часпаки худчалбкунанда пӯшонида мешаванд ва барои барангехтани флуорессенсияи ранг як LED-и кабуд истифода мешавад (расми 1).

8

Ҷанбаҳои ин флуорессенсия аз ҷониби детектор назорат карда мешаванд ва ҳамчун вазифаи оксигени қисман фишор ва ҳарорат рафтор мекунанд.Азбаски система танҳо ба фишори қисман оксиген вокуниш нишон медиҳад, ҳангоми табдил додан ба воҳидҳои оксигени ҳалшуда якчанд параметрҳо дар бораи система бояд маълум бошанд.

Вилям Ҳенри дар соли 1803 қонуни асосиро таҳия кард, ки дар он гуфта мешавад: «Дар ҳарорати доимӣ миқдори гази додашуда, ки дар як намуд ва ҳаҷми моеъ ҳал мешавад, ба фишори қисман ин газ дар мувозинат бо ин моеъ мустақиман мутаносиб аст. »

Асосан, ин изҳор мекунад, ки фишори қисман газ дар системаи дуфазавии газ/моеъ дар ҳар як фаза ба ҳамон сатҳ баробар мешавад, ки ин мафҳуми интуитивист.Бо вуҷуди ин, воҳидҳои оксигени гудохташуда аксар вақт бо мг/л (ё ppm) гузориш дода мешаванд - арзише, ки вобаста ба намуди моеъ ва хосиятҳои он ба монанди шӯршавӣ, сарфи назар аз фишори қисман якхела, тағир меёбад.Ин чӣ гуна буда метавонад?Ин он қадар беихтиёрона нест ва барои табдили дуруст баъзе математикаи доно лозим аст.

Алгоритмҳои табдилдиҳии ҳассоси оксиген

Андозагирии оксигени гудохташуда дар оби баҳр як намунаи хубест барои тасвир кардани қонуни Ҳенри, зеро он як барномаи маъмулест, ки барои ҳаллу фасли гуногуни шӯршавии он имкон медиҳад.Дар ҳарорати 20 °C оби баҳр дар ҳаво (20,9% оксиген) то 7,2 мг/л мувозинат хоҳад кард, дар ҳоле ки оби тозаи тоза то каме баландтар 9,1 мг/л мувозинат хоҳад кард;дар сурати мавҷуд набудани намак потенсиали бештари боркунии газ ба фазаи моеъ вуҷуд дорад. Аммо ду фишори қисман якхелаанд, ки ба 0,209 атм оксиген баробар мешаванд (дар фишори умумии 1 атм).Сенсорҳои оксигени Ocean Insight наметавонанд байни ин ду маҳлул фарқ кунанд; гузориши дақиқи арзиш дар мг/л донистани шӯр ва ҳарорати ҳар як маҳлулро талаб мекунад.Мо метавонем инро тавассути дидани консентратсияи оксигени мухталифе, ки тавассути маҳлулҳои гуногуни оби баҳр пайдо мешаванд ва бубинем, ки зондҳои оксигени NeoFox чӣ гуна вокуниш нишон медиҳанд.

9
Дар нақшаи расми 2 диапазони арзишҳои оксигени аз паст то баланди мг/л нишон дода шудааст, ки дар ин диапазони маҳлул имконпазиранд;бо афзоиши консентратсияи муносибат бештар намоён мегардад.Табдил додани оксиген аз фишори қисман фазаи газ ба фазаи моеъи мг/л (ppm) дар нармафзори NeoFox тавассути ин муносибат ҳисоб карда мешавад:
9
10

Системаҳои кушод ва пӯшида

Системаи сенсори оксигени NeoFox матритсаи калибркунии бисёрнуқтаро дар як қатор фишорҳои қисман оксиген ва ҳарорат истифода мебарад.Система ин матритсаро барои ислоҳи тағирёбии ҳарорат дар система истифода мебарад.
Дар марҳилаи газ ин дуруст аст ва ҳатто барои ченкунии дуруст зарур аст;агар ҳарорат то 10 °C баланд шавад ва фишори қисман оксиген бетағйир монад, система коҳиши арзиши tau (мӯҳлати умри флуоресцент) -ро эҳсос мекунад, аммо инчунин дельтаи ҳароратро муайян мекунад ва ҳамоно арзиши қисман фишори оксигенро мебарорад.

Агар матритсаи калибрченкунии бисёрнуқтаӣ дар фазаи моеъ дар системаи кушода истифода шавад, ки он барои мувозинат бо муҳити газ-фаза дар атрофи он озод аст, ин ҳам эътибор дорад, зеро табдили қисман фишор ҳамон тавре ки дар он буд, сурат мегирад. марҳилаи газ.Инчунин, табдили минбаъдаи воҳиди оксигени гудохташуда вобаста ба ҳарорат танзим мешавад, зеро мг/л оксиген бо фазаи гази болои он озод аст.Аммо, дар системаи пӯшида, корҳо он қадар оддӣ нестанд.Агар шумо як зарфи комилан мӯҳршудаи об дошта бошед, ки сатҳи оксиген ба торикӣ наздик нест (биёед, 2 мг/л) ва дар зарф умуман газ набошад, тағирёбии ҳарорат боиси тағирёбии бардурӯғ дар воҳидҳои оксигени гудохташуда мегардад. .Дар системаи кушоди мо, вақте ки ҳарорат тағир ёфт, моеъ барои мубодилаи оксиген бо муҳити атроф озод буд ва математикаи табдил ин тағиротро дар мг/л ҳисоб мекард.Аммо, дар системаи пӯшидаи мо, ки бо муҳити атроф мутақобила карда наметавонад - тағирёбии ҳарорат инчунин математикаи табдилро барои гузориш додани тағирёбии мг / л ба вуҷуд меорад, гарчанде ки мо медонем, ки мо дар зарфи 1 л 2 мг оксиген дорем. .Ислоҳи осонтарин дар ин сенария ин аст, ки ба табдили дуюмдараҷа (фишори қисман ба мг/л) иҷозат надиҳад, ки тағирёбии ҳароратро ба инобат гирад ва ба ҷои он танҳо ба табдили аввал (тау ба фишори қисман) имкон диҳад, ки ҳароратро ҷуброн кунад. Ин равиш , гарчанде, фарз мекунад, ки корбар арзиши аслии оксигенро дар системаи пӯшида дар ҳарорати ибтидоӣ медонад;ба ин намуди табдилдиҳии системаи пӯшида бидуни мувофиқ

Нуқтаҳои ибтидоӣ ҳисоб кардани онро хеле душвор мегардонанд, агар ғайриимкон бошад.

11

Хулосахо
Ocean Insight пайваста такмил медиҳад, ки чӣ гуна сенсорҳои оксигени мо маълумотро ба корбар коркард ва гузориш медиҳанд, то арзишҳо то ҳадди имкон дуруст ва дақиқ бошанд.

Захираҳои муфид
• Тадқиқоти геологии ИМА Ҷадвалҳои маҳлулшавии оксиген.
• Ҷадвалҳои тадқиқоти геологии ИМА оид ба арзишҳои оксигени ҳалшуда.


Вақти фиристодан: 26 март-2022