اکسیژن سنج

اکسیژن سنج دستگاهی برای اندازه‌گیری غلظت گاز اکسیژن (O2) در محیط و یا اندازه گیری اکسیژن محلول در آب (DO) است. وجود این گاز بی‌رنگ و بی‌بو، مایه حیات برای انسان و دیگر جانداران است، اکسیژن عنصری دارای فراوانی زیاد  بر روی زمین است و به دو صورت  O2 و O3 (ازن) وجود دارد. از این رو مقدار آن در محیط زندگی (برای جانداران خشکی) و مقدار محلول آن در آب (برای آبزیان) بسیار مهم است.

کاربردهای دستگاه اکسیژن سنج

قطعا آلودگی های محیطی حاصل از سوخت ناقص سوختهای فسیلی و دیگر آلاینده ها می‌تواند در سطوح بالا برای سلامتی انسان بسیار خطرآفرین باشد که در دراز مدت می تواند بر سلامتی و عمر او نیز اثر بگذارد. بنا براین پایش مقدار اکسیژن محیط در جاهایی که احتراق وجود دارد الزامی است.

همچنین وجود این دستگاه ها برای گلخانه ها و مکان‌های پرورش گیاهان نیز حیاتی است. زیرا حیات  گیاهان وابسته به اکسیژن است و ازدیاد بیش از حد گاز دی اکسید کربن متصاعد شده از گیاهان و یا کمبود اکسیژن به هر علتی باعث از بین رفتن آنان و هدررفت سرمایه خواهد بود. از این رو وجود دستگاه اکسیژن سنج محیط برای اطمینان از اکسیژن کافی الزامی است که اندازه‌گیری غلظت O2 را به‌صورت دقیق و سریع اطلاع دهد.

اما اکسیژن سنج ها کاربرد مهم دیگری نیز دارند، و آن تعیین میزان علظت گاز اکسیژن در آب است. اکسیژن با آب واکنش نشان نمی دهد بلکه در آن حل می شود. بنابراین گاز اکسیژنی که ماهیان و دیگر آبزیان از آن برای تنفس استفاده می کنند به صورت محلول در آب است و با علامت DO (dissolved oxygen) نشان داده می شود. بنابراین دستگاه های اکسیژن سنجی که برای آب بکار روند را DO meter یا doسنج نیز می گویند. اکسیژن محلول در آب به علل مختلفی از جمله پساب های صنعتی و نیمه صنعتی مورد خطر قرار می گیرند. در مراکز آبزی پروری و آکواریوم ها سنجش دائمی میزان اکسیژن آب جهت جلوگیری از تلف شدن ماهیان الزامی است و اگر سطح اکسیژن کاهش یابد، با سیستم های هوادهی و پمپ هوا می توان آن را افزایش داد

مورد مصرف دیگر اکسیژن سنج ها در استخرهای تصفیه فاضلاب و تولید آب آشامیدنی است. از اکسیژن برای گندزدایی از آب آلوده حاصل از پساب فاضلاب استفاده می شود. از طرفی مقدار زیاد اکسیژن در آب نیز برای سلامتی مضر است و برای دفع آن (هوازدایی) نیز راهکارهایی اندیشیده شده است. اما برای میزان سنجش اکسیژن در محیطهای تصفیه نیز از اکسیژن متر استفاده می‌شود.

انواع اکسیژن سنج ها

عموما اکسیژن سنج ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند و کاربردهای مختلفی دارند.

اکسیژن سنج پرتابل

اکسیژن سنج های پرتابل طراحی سبک و قابل‌حمل دارند و برای استفاده در مکان‌های مختلف طراحی شده اند. شیوه های مختلف سنجش اکسیژن در هوا و آب، باعث شده است تا اکسیژن سنج ها تنوع بسیار داشته باشند. اما برای سنجش اکسیژن آب و تشخیص DO معمولا از نوع پراب دار استفاده می شود. در این مدلها از روش پلاروگرافی (Polarography)  که یک روش الکتروشیمیایی برای اندازه‌گیری غلظت مواد در محلول است استفاده می شود که بر اساس واکنش‌های کاهشی یا اکسایشی آنالیت‌ها در یک الکترود عمل می‌کند.

اکسیژن سنج رومیزی:

این مدل اکسیژن سنج ها معمولا برای سنجش اکسیژن مایعات در محیط آزمایشگاهی استفاده می شوند. عموما با do meter های پرتابل یک کارد دارند، مگر اینکه صفحه نمایش بزرگتری دارند، شرایط تست پایدارتری را تجربه می کنند و معضلاتی که دستگاه های پرتابل برای نگهداری و کالیبراسیون دارند را ندارند.

کنترلرهای اکسیژن:

نوع دیگری از اکسیژن سنج ها ، اکسیژن مترهای کنترلی یا خروجی دار یا آنلاین هستند که با یک سیگنال کنترلی، می توانند اگر مقدار o2 در محیط از سطح خاصی پایینتر آمد به فن یا وسیله دیگری فرمان دهند تا نسبت به تعدیل اکسیژن محیط اقدام کند. این دستگاه ها را اصطلاحا ترنسمیتر اکسیژن هم می گویند و بیشترین کاربرد آن ها در صنایعی است که از انواع کوره ها استفاده می کنند. در مدلهایی هم که مقدار DO سنجیده می شود، برای پایش مداوم میزان اکسیژن محلول در استخرهای پرورش ماهی و نیز تصفیه آب ها مورد نیاز است.

آنالیزورهای گاز اکسیژن:

نوع دیگر اکسیژن مترها ، آنالیزورهای گاز دودکش هستند که برای سنجش میزان احتراق ناقص کوره ها به کار می روند. این دستگاه ها معمولا از یک سنسور مقاوم به دما تشکیل شده اند که در دهانه دودکش ها قرار داده می شوند و نسبت به آنالیز گازهای خروجی اقدام می کنند. نتیجه را کاربر در معمولا در این دستگاه ها برای بررسی عمل احتراق، علاوه بر اکسیژن مقادیر گازهای دیگری همچون CO و CO2 نیز سنجیده می شوند.

تست کیت های اکسیژن محلول مایعات:

در برخی اماکن که نمونه برداری از آب سخت بوده یا آنکه نیاز به هزینه کردن زیاد برای خرید دستگاه اکسیژن سنج مدنظر نیست، از کیت های سنجش اکسیژن مایعات استفاده می شود. این کیتها به تعداد تست محدود بود و پس از هر بار استفاده کارکرد خود را از دست می دهد. مزیت این روش ارزان تر بودن آن نسبت به دستگاه های اکسیژن سنج و ایراد آن تعداد محدود تست اکسیژن می باشد.

عوامل موثر در میزان اکسیژن مایعات:

عواملی محیطی چندی بر میزان غلظت اکسیژن در محلول ها دخالت می کنند. از جمله مهمترین آن ها دماست، به این ترتیب که با کاهش دما میزان اکسیژن محلول افزایش می یابد. ارتفاع از سطح دریا نیز که منجر به کاهش فشار بر محلول می شود باعث کم شدن میزان DO است. املاح محلول در آب نیز خود باعث کاهش قابلیت انحلال اکسیژن می گردد. این ویژگی های طبیعی باعث شده تا قابلیت هایی در اکسیژن مترهای حرفه ای ایجاد شود که در سنجش اکسیژن دقت بیشتری اعمال شود. از آن جمله است: خاصیت جبران دمای خودکار Automatic Temperature Compensation  ، خاصیت جبران ارتفاع و خاصیت جبران درصد نمک.

بازه عملکرد دستگاه‌های اکسیژن سنج

اکسیژن سنج‌های محیط معمولاً مقدار اکسیژن را به صورت درصدی از مقادیر گازهای محیط  نمایش می دهند. از آنجا که حداقل گاز مجاز در محیط 19.5% و حداکثر آن 23.5% می باشد، معمولا اکسیژن سنج ها برای مقادیر پایینتر و بالاتر از رنج استاندارد دارای بیزر و هشداردهنده هستند.  اما برای محاسبه مقدار اکسیژن محلول، اکسیژن متر ها از واحد mg/Li (ppm) استفاده می کنند.

کالیبراسیون اکسیژن سنج

کالیبراسیون دستگاه های اکسیژن سنج باید در هوا انجام گیرد. حتی اکسیژن سنجهایی که برای سنجش اکسیژن آب بکار می رود نیز باید در هوا کالیبره شوند. این دستگاه ها معمولا بصورت دستی و در دونقطه در هوا کالیبره می شوند

اگر نیاز به اطلاعات بیشتری دارید یا دنبال دستگاهی خاص هستید، یا برای مشاوره و خرید دستگاه مناسب نیازهای خود نیاز به مشاوره دارید، می‌توانید با تیم کنترل با ما در ارتباط باشید! 😊