Оглавление
- 1 Электрогальванический датчик кислорода
- 1.1 Электрогальванические топливные элементы
- 1.2 Принцип работы
- 1.3 Функции и характеристики
- 1.4 Приложения
- 1.5 Точность и надежность
- 1.6 Продолжительность жизни
- 1.7 Неисправности и режимы сбоя
- 1.8 Ограниченный по току
- 1.9 Неисправности ячеек
- 1.10 Тестирование ячеек
- 1.11 Управление отказом клеток
- 1.12 Статистическая зависимость ячеек
- 1.13 Альтернативные методы резервирования
- 1.14 Тестирование и оборудование
- 1.15 Полный текст статьи:
- 2 Электрогальванический датчик кислорода
Электрогальванический датчик кислорода
-
Электрогальванические топливные элементы
- Используются для измерения концентрации кислорода в воде и медицинских дыхательных газах
- Применяются в системах водолазного ребризера, погружения с насыщением и медицинских системах жизнеобеспечения
-
Принцип работы
- Свинцово-кислородные гальванические элементы используют окисление свинца для измерения кислорода
- Ток пропорционален скорости восстановления кислорода на катоде
- Диффузионный барьер ограничивает количество газа, попадающего в элемент
-
Функции и характеристики
- Напряжение зависит от конструкции и срока службы датчика
- Диффузия линейно зависит от градиента парциального давления и температуры
- Время срабатывания сигнала зависит от температуры
-
Приложения
- Анализ газовой смеси: измерение доли кислорода в смеси
- Контроль состава дыхательных газов: измерение парциального давления кислорода
- Системы управления водолазными ребризерами: управление добавлением кислорода и промывкой
-
Точность и надежность
- Точность важна для предотвращения гипоксии и отравления кислородом
- Калибровка датчиков требует специального оборудования
- Установка трех ячеек для компенсации выхода из строя
-
Продолжительность жизни
- Срок службы ограничен и зависит от условий использования
- Хранение при низком парциальном давлении кислорода может продлить срок службы
- Высокие температуры сокращают срок службы
-
Неисправности и режимы сбоя
- Неисправности могут быть связаны с утечкой электролита или исчерпанием срока службы
- Новый датчик выдает линейную выходную мощность при парциальном давлении более 4 бар
-
Ограниченный по току
- Максимальный выходной ток падает ниже необходимого для отображения полного диапазона парциальных давлений.
- Существующие ячейки не дают достаточной производительности при высоких концентрациях кислорода.
- Схема управления ребризером реагирует на недостаток кислорода, вводя больше кислорода, что приводит к гипероксии.
-
Неисправности ячеек
- Механические повреждения, такие как обрыв проводов и коррозия контактов.
- Неисправность high указывает на более высокое парциальное давление, что может привести к гипоксии.
- Нелинейные элементы не работают в требуемом диапазоне парциальных давлений.
-
Тестирование ячеек
- Тщательное тестирование элементов перед использованием предотвращает несчастные случаи.
- Проверка в воде не позволяет точно оценить качество ячейки.
- Единственный точный метод тестирования – использование испытательной камеры.
-
Управление отказом клеток
- Использование более одной ячейки снижает риск одновременного отказа.
- Логика голосования позволяет выявить неисправную ячейку.
- Система не является полностью надежной, возможны ошибки.
-
Статистическая зависимость ячеек
- Общий калибровочный газ и производственные партии.
- Общие условия работы и измерительные системы.
- Использование датчиков разных производителей и калибровка с разными газами.
-
Альтернативные методы резервирования
- Периодическая перекалибровка датчиков во время погружения.
- Проверка правильности ячейки при высоком парциальном давлении кислорода.
-
Тестирование и оборудование
- Первое сертифицированное устройство для проверки кислородных элементов выпущено в 2005 году.
- Cell Checker использовался различными организациями, включая Teledyne и NURC.
- Доступен сосуд высокого давления для гипербарического тестирования.