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RF-O2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)——氧氣測(cè)量全面解決方案

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RF-O2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)——氧氣測(cè)量全面解決方案RF-O2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)是基于REDFLASH光極傳感器技術(shù)的的氧氣測(cè)量技術(shù)

詳細(xì)介紹

RF-O2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)——氧氣測(cè)量全面解決方案

RF-O2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)是基于REDFLASH光極傳感器技術(shù)的的氧氣測(cè)量技術(shù),由歐洲Pyroscience公司及Graz大學(xué)等科學(xué)家研制生產(chǎn),由光極氧氣傳感器、測(cè)量?jī)x及軟件組成,廣泛應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)、植物科學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、海洋科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、食品科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,其主要功能特點(diǎn)如下

1)REDFLASH光極氧氣傳感器技術(shù),高精確度、高穩(wěn)定性、高時(shí)空解析度、低能耗、無(wú)耗氧、無(wú)交叉敏感性

2)傳感器類(lèi)型靈活多樣,有探頭式、探針式、非接觸式(sensor spot)及納米微粒式等,適應(yīng)于液體和氣體不同條件下的O2測(cè)量

3)有內(nèi)置sensor spot的流通管和呼吸瓶,非接觸式測(cè)量流動(dòng)液體的溶解氧及呼吸瓶?jī)?nèi)液體或氣體中氧氣含量

4)輕便緊湊型FireStingO2測(cè)量?jī)x,內(nèi)置水汽、氣壓傳感器,有1、2、4通道供選配,可分別接1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)光極氧氣傳感器,另有Mini型FireStingO2-mini供選配

5)U盤(pán)式PiccolO2測(cè)量?jī)x——小的O2測(cè)量?jī)x,可連接一個(gè)O2傳感器,USB口連接電腦,即插即用

測(cè)量原理:

 REDFLASH光極O2傳感器技術(shù),利用的O2敏感REDFLASH指示劑,通過(guò)610-630nm調(diào)制紅光激發(fā),REDFLASH指示劑發(fā)出760-790nm紅外熒光,熒光強(qiáng)度隨接觸的O2分子濃度升高而發(fā)生熒光淬滅,這種熒光動(dòng)態(tài)通過(guò)光纖傳輸?shù)綔y(cè)量?jī)x,測(cè)量?jī)x靈敏地檢測(cè)其相位漂移并據(jù)此換算成O2濃度

應(yīng)用領(lǐng)域:

1)水體溶解氧測(cè)量監(jiān)測(cè)、藻類(lèi)及藻類(lèi)生物膜光合作用與呼吸作用測(cè)量監(jiān)測(cè)

2)植物光合作用與呼吸作用測(cè)量監(jiān)測(cè)

3)水生動(dòng)物(魚(yú)類(lèi)、水生昆蟲(chóng)等無(wú)脊椎動(dòng)物、浮游動(dòng)物等呼吸代謝測(cè)量

4)陸生動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、動(dòng)物組織、血液等呼吸代謝測(cè)量

5)土壤、濕地、海洋沉積、河湖沉積剖面O2測(cè)量

6)生物反應(yīng)器、發(fā)酵過(guò)程、酶動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)等O2測(cè)量監(jiān)測(cè)

7)糧食食品儲(chǔ)運(yùn)、葡萄酒等O2測(cè)量監(jiān)測(cè)

8)污水處理、沼氣、垃圾填埋場(chǎng)、有機(jī)物降解等O2測(cè)量監(jiān)測(cè)

技術(shù)指標(biāo):

1)FireStingO2(FSO2)測(cè)量?jī)x:

a)有1通道、2通道、4通道可供選配,分別可接1個(gè)、2個(gè)和4個(gè)O2傳感器,可并聯(lián)組成8通道甚至更多通道;另具備一個(gè)溫度傳感器通道(可選配4通道溫度傳感器)

 

b)激發(fā)光源620nm,監(jiān)測(cè)器760nm(NIR)

c)采樣頻率:每秒4

d)內(nèi)置氣壓傳感器,3001100mbar,0.06mbar分辨率,精確度±3mbar

e)內(nèi)置濕度傳感器,099%,分辨率0.04%,精確度±0.2%

f)內(nèi)置溫度傳感器,-40125°C,分辨率0.01°C,精確度±0.3°C

g)具模擬輸出和自動(dòng)模式,02.5VDC

h)USB接口,通過(guò)USBPC供電

i)大?。?8x120x30mm,重350g

2)PiccolO2 U盤(pán)式測(cè)量?jī)x:大小僅15x15x54mm,重量約20g,單通道,激發(fā)光620nm,檢測(cè)器760nm,采樣頻率每秒20次??刹⒙?lián)組成多通道測(cè)量系統(tǒng)??赏ㄟ^(guò)PiccoTHP測(cè)量溫濕度和氣壓并進(jìn)行補(bǔ)償


b)激發(fā)光源620nm,監(jiān)測(cè)器760nm(NIR)

c)采樣頻率:每秒4

d)內(nèi)置氣壓傳感器,3001100mbar,0.06mbar分辨率,精確度±3mbar

e)內(nèi)置濕度傳感器,099%,分辨率0.04%,精確度±0.2%

f)內(nèi)置溫度傳感器,-40125°C,分辨率0.01°C,精確度±0.3°C

g)具模擬輸出和自動(dòng)模式,02.5VDC

h)USB接口,通過(guò)USBPC供電

i)大?。?8x120x30mm,重350g

2)PiccolO2 U盤(pán)式測(cè)量?jī)x:大小僅15x15x54mm,重量約20g,單通道,激發(fā)光620nm,檢測(cè)器760nm,采樣頻率每秒20次。可并聯(lián)組成多通道測(cè)量系統(tǒng)??赏ㄟ^(guò)PiccoTHP測(cè)量溫濕度和氣壓并進(jìn)行補(bǔ)償

3)探頭式O2傳感器:直徑3mm,測(cè)量范圍0-50%(0-23mg/l)(可選配其它范圍),檢測(cè)極限0.02%(0.01mg/l),分辨率0.05%(0.025mg/l)@20% O2,精確度±0.2%(0.1mg/l)@20% O2,使用壽命1千萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),存儲(chǔ)時(shí)間大于3年(室溫暗處儲(chǔ)放)

4)探針式O2傳感器:有固定探針式、可伸縮探針式、尖頭式及圓頭式等不同類(lèi)型供選配;探針直徑有50μm230μm、430μm等規(guī)格;測(cè)量范圍0-50%(0-23mg/l)(可選配其它范圍),檢測(cè)極限0.02%(0.01mg/l),分辨率0.05%(0.025mg/l)@20% O2,精確度±0.2%(0.1mg/l)@20% O2,響應(yīng)時(shí)間小于1s(與探針粗細(xì)有關(guān)),使用壽命1百萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),存儲(chǔ)時(shí)間大于3年(室溫暗處儲(chǔ)放)

5)非接觸式(sensor spotO2傳感器(見(jiàn)下圖):用于非接觸性測(cè)量監(jiān)測(cè)透明容器中的氧氣含量,傳感器貼用硅膠等貼附在容器內(nèi)壁,通過(guò)固定在外壁的光纖將熒光動(dòng)態(tài)信號(hào)傳輸?shù)綔y(cè)量?jī)x以檢測(cè)O2濃度;測(cè)量范圍0-50%0-23mg/l)(可選配其它范圍),檢測(cè)極限0.02%(0.01mg/l),分辨率0.05%(0.025mg/l)@20% O2,精確度±0.2%(0.1mg/l)@20% O2,使用壽命2千萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),存儲(chǔ)時(shí)間大于3年(室溫暗處儲(chǔ)放)

6)納米微粒傳感器(參見(jiàn)上右圖):納米技術(shù),用于非接觸性測(cè)量微量液體中O2含量,即時(shí)響應(yīng),測(cè)量范圍0-50%(0-23mg/l),檢測(cè)極限0.02%(0.01mg/l),分辨率0.05%(0.025mg/l)@20% O2,存儲(chǔ)時(shí)間大于3年(室溫暗處儲(chǔ)放)

7)流通管:內(nèi)置非接觸式O2傳感器,用于流動(dòng)液體O2測(cè)量監(jiān)測(cè)(如魚(yú)類(lèi)呼吸代謝測(cè)量等),測(cè)量范圍0-50%(0-23mg/l)(可選配其它范圍),檢測(cè)極限0.02%(0.01mg/l),分辨率0.05%(0.025mg/l)@20% O2,精確度±0.2%(0.1mg/l)@20% O2,使用壽命1千萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),存儲(chǔ)時(shí)間大于3年(室溫暗處儲(chǔ)放)

8)呼吸瓶:內(nèi)置非接觸式O2傳感器,用于生物呼吸測(cè)量(如藻類(lèi)、小型魚(yú)類(lèi)、魚(yú)卵、昆蟲(chóng)等),標(biāo)準(zhǔn)配置有4ml和20ml兩種規(guī)格

9)Pyro Oxygen Logger軟件用于參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)顯示包括圖表顯示、數(shù)據(jù)輸出等功能

應(yīng)用案例:

案例1法國(guó)Bordeaux大學(xué)利用FSO2 4通道熒光光纖氧氣測(cè)量?jī)x,對(duì)Aquitaine海岸沉積樣芯耗氧進(jìn)行了測(cè)量分析,以研究海洋底棲動(dòng)物活動(dòng)(bioirrigation)對(duì)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)過(guò)程及生物地理化學(xué)功能(如沉積有機(jī)物的再礦化)的影響。

案例2芬蘭Turku大學(xué)利用FSO2和430μm光極氧探針,對(duì)南瓜類(lèi)囊體懸浮液光合放氧進(jìn)行了測(cè)量分析。

案例3美國(guó)Woods Hole海洋學(xué)研究所,利用RF-O2非接觸式光極氧氣傳感器(sensor spot),對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物呼吸代謝進(jìn)行了測(cè)量分析,以研究其固有的生物鐘與環(huán)境脅迫的關(guān)系,這些海洋無(wú)脊椎動(dòng)物體重只有0.550mg。圖中為翼足類(lèi)軟體動(dòng)物在不同濃度CO2條件下的耗氧率。

案例4澳大利亞海洋科學(xué)研究所、瑞典Gothenburg大學(xué)等組成的科學(xué)小組,利用Pyroscience的REDFLASH氧氣測(cè)量技術(shù),對(duì)河鱸(Perca fluviatilis)呼吸代謝進(jìn)行測(cè)量分析,以研究其熱耐受性和適應(yīng)性的生理機(jī)制。他們選擇波羅的海核電站附近的一個(gè)瀉湖,核電站排出的熱水進(jìn)入該瀉湖,在過(guò)去30年大量魚(yú)類(lèi)因?yàn)椴贿m應(yīng)水溫升高而滅絕,但河鱸卻得以繁盛,該地成為理想的研究氣候變暖對(duì)魚(yú)類(lèi)種群影響的“天然實(shí)驗(yàn)室"。他們測(cè)量河鱸呼吸代謝率的同時(shí),還測(cè)量其靜脈血液在溫度升高狀態(tài)下的氧分壓,靜脈血是河鱸心臟供氧的主要來(lái)源,高溫條件下靜脈血氧氣含量被認(rèn)為是其心臟功能的重要限制因子

案例5德國(guó)Ulm大學(xué)利用FSO2測(cè)量?jī)x和50μm可伸縮式RFO2探針,對(duì)患者腦脊髓液(CSF)樣品溶解氧進(jìn)行測(cè)量分析,以研究探討神經(jīng)紊亂及神經(jīng)炎等疾病的生理和診斷。

案例6德國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)與景觀研究機(jī)構(gòu),利用FSO2測(cè)量?jī)x和RFO2探針,對(duì)土壤氧氣進(jìn)行測(cè)量,以評(píng)估不同種類(lèi)蚯蚓在低氧條件下對(duì)土壤改良的效率。

案例7西班牙Valladolid大學(xué)利用RFO2熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù),監(jiān)測(cè)葡萄酒橡木桶O2吸收——對(duì)葡萄酒品質(zhì)至關(guān)重要但一直以來(lái)缺乏科學(xué)的了解。葡萄酒在橡木桶內(nèi)(3-24個(gè)月)的過(guò)程溶解氧至關(guān)重要,因?yàn)镺2調(diào)節(jié)了葡萄酒整個(gè)的熟化過(guò)程。

 

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