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Tecnología de células paramagnéticas para nuestro analizador paramagnético de O2

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Tecnología de células paramagnéticas para nuestro analizador paramagnético de O2

Tecnología de células paramagnéticas para nuestro analizador paramagnético de O2

El oxígeno es un gas paramagnético y es atraído por un fuerte campo magnético. Como esta medición es un efecto puramente físico, no se consume nada y en principio la célula tiene una vida ilimitada. Sin embargo, la contaminación de la célula por el polvo, la suciedad, los corrosivos o los disolventes puede provocar su deterioro. El rango de medición es normalmente de 0,05% a 100% de O2.

Teoría

El principio de funcionamiento del sensor paramagnético es la susceptibilidad paramagnética de la molécula de oxígeno, una propiedad física que distingue al oxígeno de la mayoría de los demás gases. El sensor incorpora dos esferas de vidrio rellenas de nitrógeno montadas en una suspensión giratoria. Este conjunto está suspendido en un fuerte campo magnético. El oxígeno del gas circundante es atraído por el campo magnético, lo que provoca una fuerza sobre las esferas de vidrio. La fuerza del par que actúa sobre la suspensión es proporcional al contenido de oxígeno de los gases circundantes.
Figura 1: Célula paramagnética

Principio de funcionamiento

Consulte la figura 1 anterior. El sistema de medición es "nulo". En primer lugar, la posición "cero" del conjunto de suspensión, medida en nitrógeno, se detecta mediante un fotosensor que recibe la luz reflejada por un espejo fijado al conjunto de suspensión. La salida del fotosensor se devuelve a una bobina alrededor del conjunto de la suspensión. Esta información cumple dos objetivos. En primer lugar, cuando se introduce oxígeno en la célula, el par que actúa sobre el conjunto de la suspensión se equilibra con un par de reposición debido a la corriente de retorno en la bobina. La corriente de retroalimentación es directamente proporcional a la susceptibilidad magnética volumétrica del gas de la muestra y, por lo tanto, después de la calibración, a la presión parcial de oxígeno en la muestra. Por lo tanto, la corriente proporciona una medición precisa de la concentración de oxígeno en la mezcla de gases. En segundo lugar, la retroalimentación electromagnética "endurece" la suspensión, amortiguándola fuertemente y aumentando su frecuencia natural, haciendo que la suspensión sea resistente a los golpes

Calibración

Como el instrumento utiliza un principio de medición absoluto, una vez construido y calibrado en fábrica, no requiere ninguna otra calibración en fábrica. La calibración de fábrica consiste en la calibración de la electrónica para aceptar la señal de entrada de la célula de detección y en la comprobación de que el instrumento lee correctamente en aire, 20,9%. A continuación, se comprueba que el instrumento tiene una lectura correcta del contenido de oxígeno al 100%.

Aplicaciones

El analizador paramagnético de o2 puede utilizarse para medir el oxígeno a cualquier nivel entre 0-100% en gases o mezclas de gases. Los analizadores de oxígeno Systech Illinois PM700 proporcionan, rangos seleccionables por el usuario de: 0-2%, 0-10%, 0-30%, 0-100%, 98-100% y 20-22%. Con las mediciones de la pureza del oxígeno en el rango del 98-100% se debe utilizar un regulador de presión absoluta aguas abajo.

Efectos de interferencia

Algunos otros gases también son paramagnéticos y su presencia en la corriente de gas puede causar una lectura falsa. El efecto es relativamente pequeño en la mayoría de los casos. La tabla siguiente muestra el efecto paramagnético de los gases de fondo, a 20oC, en una concentración del 100%:
Gas de interferenciaEfecto de interferencia
(100% de interferencia)(% 02)
N20-0.20
CO2-0.26
H2O-0.03
Halotano-1.93
Isoflurano-1.97
Enflurano-1.97
Desflurano-2.10
Sevoflurano-2.90
Cloroformo-1.37
Helio0.29
NO42.56
NO25.00
El PM700 es utilizado por los productores de gas industrial, los usuarios de gas industrial y para la supervisión de la seguridad.
AplicaciónUtiliza
Productores de gaspara garantizar la calidad del producto; control de la pureza del oxígeno o medición de una impureza del oxígeno.
Usuarios de gaso garantizar la calidad de los productos para garantizar la fiabilidad de las mantas de gas inerte para controlar el oxígeno en las corrientes de gas contaminadas.
Envasado de alimentospara garantizar la presencia de suficiente oxígeno en una atmósfera de trabajo en la que la atmósfera puede ser deficiente en oxígeno.
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