溶存酸素（DO）測定は、環境モニタリング、廃水処理、水産養殖など、様々な産業において極めて重要です。この目的で使用される一般的なセンサーは、ガルバニック式と光学式です。それぞれに長所と短所があり、用途によって使い分けられています。この記事では、ガルバニック式と光学式溶存酸素センサーそれぞれの特徴、利点、欠点に焦点を当てて説明します。
ガルバニック溶存酸素センサー：ガルバニック溶存酸素センサーと光学式溶存酸素センサー
A. ガルバニックセンサーの基礎:
ガルバニック溶存酸素センサーは、液体中の溶存酸素濃度を測定するために使用される古典的な技術です。電気化学反応の原理に基づいて動作します。センサーは、水中に浸漬された2つの電極（作用電極と参照電極）で構成されています。これらの電極は、通常テフロン製のガス透過性膜によって分離されており、酸素は膜を通過して作用電極に到達します。
B. 仕組み:
作用電極は酸素と電気化学反応を起こし、微小な電流を発生させます。この電流の大きさは溶存酸素濃度に正比例します。センサーの内部回路はこの電流を測定し、対応する溶存酸素濃度を読み取ります。
C. ガルバニック溶存酸素センサーの利点：
1. 高速応答時間:ガルバニセンサーは応答速度が速いことで知られています。リアルタイムのデータを提供できるため、水産養殖など、迅速な測定が不可欠な用途に最適です。
2. メンテナンスの手間が少ない:これらのセンサーはメンテナンスが最小限で済みます。校正も不要なので、長期モニタリングにおいても費用対効果が高く、手間がかかりません。
3. 幅広い用途：ガルバニセンサーは淡水と海水の両方の環境で使用できるため、汎用性が高く、さまざまな環境に適応できます。
D. ガルバニック溶存酸素センサーの欠点：
1. 寿命が限られている：ガルバニセンサーの寿命は有限で、用途に応じて通常は数か月から数年の範囲です。寿命に達したら交換する必要があります。
2. 酸素の消費量：これらのセンサーは測定プロセス中に酸素を消費するため、サンプル環境に影響を与える可能性があり、最小限の妨害が求められるアプリケーションには適さない可能性があります。
3. 他のイオンからの干渉：ガルバニックセンサーは水中の他のイオンからの干渉に敏感で、不正確な測定値につながる可能性があります。
光学式溶存酸素センサー：ガルバニック式と光学式溶存酸素センサー
A. 光学センサーの基礎:
一方、光学式溶存酸素センサーは、酸素濃度の測定に根本的に異なるアプローチを採用しています。これらのセンサーは、感知素子に埋め込まれた発光色素を利用しています。この素子が酸素と接触すると、発光反応が引き起こされます。
B. 仕組み:
発光色素は外部光源によって励起されると発光します。酸素はこの発光を消光しますが、消光の程度は溶存酸素濃度と直接関係しています。センサーは発光の変化を検知し、それに応じて溶存酸素濃度を算出します。
C. 光学式溶存酸素センサーの利点：
1. 長寿命：光学センサーはガルバニックセンサーに比べて寿命が長く、頻繁な交換を必要とせずに数年間使用できます。
2. 酸素消費なし：光学センサーは測定中に酸素を消費しないため、サンプル環境の乱れを最小限に抑える必要があるアプリケーションに適しています。
3. 最小限の干渉：光学センサーは水中の他のイオンからの干渉を受けにくいため、より正確で安定した測定結果が得られます。
D. 光学式溶存酸素センサーの欠点:
1. 応答時間が遅い:光学センサーは一般的にガルバニックセンサーに比べて応答時間が遅いため、リアルタイムデータが不可欠なアプリケーションには適さない場合があります。
2. 初期コストが高い：光学センサーの初期投資は通常、ガルバニックセンサーよりも高額です。しかし、寿命が長いため、長期的にはこのコストを相殺できる可能性があります。
3. 汚れに敏感：光学センサーは汚れの影響を受けやすいため、特に有機物や生物付着のレベルが高いアプリケーションでは定期的な清掃とメンテナンスが必要になる場合があります。
ガルバニック式および光学式溶存酸素センサーの用途
A. ガルバニック溶存酸素センサー：ガルバニック溶存酸素センサーと光学式溶存酸素センサー
ガルバニック式と光学式溶存酸素センサーガルバニセンサーは、水産養殖、廃水処理、環境モニタリング、研究室など、様々な用途で広く使用されています。堅牢性とシンプルな操作性により、過酷な環境下での連続モニタリングに適しています。
ガルバニセンサーは、迅速な測定が求められ、長期的な安定性が求められない用途に適しています。一般的な用途としては、以下のようなものがあります。
1. 養殖業：水槽や池の溶存酸素レベルを監視します。
2. 環境モニタリング：自然水域における DO の迅速な評価。
3. ポータブル機器：現場での抜き取り検査用のハンドヘルドデバイス。
B. 光学式溶存酸素センサー：ガルバニック式と光学式溶存酸素センサー
光学センサーは、その高精度とメンテナンスの容易さで知られています。特に、製薬業界や食品・飲料業界など、高精度が求められる用途に適しています。さらに、溶存酸素濃度の急激な変化を監視する必要がある用途にも適しています。
光学センサーは、長期的な安定性、精度、そしてサンプルへの干渉を最小限に抑えることが最も重要となる用途において、その地位を確立しています。主な用途としては、以下のようなものが挙げられます。
1. 廃水処理：廃水処理場での継続的な監視。
2. 工業プロセス：さまざまな産業プロセスの制御と監視。
3. 研究と研究所：研究や科学実験のための正確な測定。
アプリケーションに応じて選択：ガルバニック式と光学式溶存酸素センサー
ガルバニック式と光学式溶存酸素センサーのどちらを選択するかは、アプリケーションの具体的なニーズによって異なります。比較的安定した環境での連続モニタリングには、ガルバニック式センサーが費用対効果が高く信頼性の高いソリューションを提供します。一方、精度と迅速な応答が重要な場合は、光学式センサーが最適な選択肢となります。
上海博群儀器有限公司：ガルバニック式と光学式溶存酸素センサー
上海博群儀器有限公司のようなメーカーは、センサー技術の進歩において重要な役割を果たしています。同社は、多様なモニタリング要件に対応するため、ガルバニック式と光学式の両方の溶存酸素センサーを幅広く提供しています。同社の製品は厳格な試験を受け、国際品質基準に準拠しているため、提供されるデータの精度と信頼性が保証されています。
結論
結論として、ガルバニック式と光学式溶存酸素センサーアプリケーションの具体的な要件によって異なります。ガルバニックセンサーは応答時間が速く、メンテナンスの手間も少ないという利点がありますが、寿命と干渉の影響を受けやすいという制約があります。一方、光学センサーは長期的な安定性と精度を備えているため、これらの特性が不可欠なアプリケーションに最適ですが、応答時間が遅くなる場合があります。
上海博群儀器有限公司は、ガルバニック式および光学式溶存酸素センサーの確かな製造業者です。様々な業界や用途に対応する幅広いオプションを取り揃えており、お客様のニーズに最適なセンサーをお選びいただけます。溶存酸素センサーを選定する際には、用途固有の要件を考慮し、長期にわたって正確で信頼性の高い測定結果を得るために、十分な情報に基づいた選択を行うことが重要です。
投稿日時: 2023年10月20日
