Оптические сенсоры

Рис. 7.7-8. Волоконно-оптический сенсор для измерения поглощения света в растворе пробы. Световод состоит из одного волокна или из пучка волокон.

Таблица 7.7-6. Применения простых волоконно-оптических сенсоров

Простейший тип волоконно-оптического сенсора включает связь световода со спектрофотометром. Используя это устройство, можно измерить интенсивность окраски или флуоресценцию растворов либо биологического вещества. Чтобы проиллюстрировать применимость волоконно-оптических сенсоров, рассмотрим некоторые основные свойства волноводов. [c.506]

В некоторых случаях бывает необходима вторичная информация, которая подтверждает наличие пожароопасности. Это может быть обеспечено комбинацией линейных сенсорных первичных извещателей с вторичными, такими, как оптические сенсоры, фиксирующие появление пламени, и дымовые сенсоры, сообщающие о наличии продуктов горения. [c.316]

Рис. 7.7-11. Оптический сенсор для измерения затухающих волн.

Развитие оптических сенсоров стало возможным с появлением оптических волокон для видимого диапазона. Недавние достижения связаны с расширением спектрального диапазона, включающего волоконно-оптические сенсоры в УФ-, ближнем и среднем ИК-диапазонах. Помимо волоконно-оптических сенсоров представляют интерес также сенсоры на основе планарной оптики. [c.505]

В целом волоконно-оптические сенсоры генерируют оптический сигнал, пропорциональный концентрации определяемого вещества. [c.506]

В табл. 7.7-8 приведены другие примеры разработки волоконно-оптических сенсоров. [c.512]

Примеры применения простых волоконно-оптических сенсоров приведены в табл. 7.7-6. Если фотометрическое титрование на основе оптоэлектронного сенсора осуществить достаточно легко, то мониторинг химических процессов или грунтовых вод представляет значительно более сложную задачу. К примеру, возможно прямое детектирование органических соединений в грунтовых водах с помощью флуоресцентных измерений. Хотя нельзя определить индивидуальные вещества, качество воды можно контролировать, используя сочетание волоконной оптики, лазерного усиления и количественной спектроскопии комбинационного рассеяния. Такая система позволяет контролировать загряз- [c.507]

Рис. 7.7-9. Оптический сенсор, использующий иммобилизованный реагент. агент

Таблица 7.7-7. Методы химической тшобилизации для оптических сенсоров н методы модификации поверхности

Преимущества оптических сенсоров перед электрохимическими [c.512]

Недостатки оптических сенсоров [c.513]

Дня АТХ-620 использование оптического сенсора на метан параллельно с каталитическим сенсором на горючие газы значительно расширяет область применения прибора, куда входят сталелитейная, химическая, нефтеперерабатывающая промышленность и др. Функция измерения концентрации углекислого газа делает возможным использование анализатора в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. [c.753]

Достоинства и ограничения волоконно-оптических сенсоров [c.474]

Многоканальные сенсоры, или сенсорные наборы, могут быть получены путем соединения нескольких отдельных сенсоров. Например, пьезоэлектрические кварцевые кристаллы могут быть связаны в такую обойму и работать одновременно. Комбинации сенсоров, основанных на полевых транзисторах, состоят из единственной цепи, где индивидуальные сенсоры образованы различными покрытиями (рис. 7.7-15). Оптические сенсоры также могут работать в многоканальном режиме, если использовать спектральный диапазон, а не одну длину волны, например, с помощью спектрофотометра с диодной матрицей. Каналом здесь будет регистрируемая длина волны. [c.516]

Внешние определения с меткой Ферментативный внешний оптический сенсор [c.549]

Световоды обеспечивают работу оптического сенсора во внутреннем режиме. [c.555]

Установленные температуры измеряют либо с помощью оптического сенсора либо по затратам энергии, используя электронную систему с обратной связью. И температуру, и длительность каждой стадии можно оптимизировать для данных элемента и основы. Хотя существуют поваренные книги , которые описывают эти параметры для различных основ пробы, оптимизация остается решающей частью методики ААС и требует некоторого опыта. Время пребывания атомов составляет порядка 0,1-1 с, т. е. существенно больше, чем в пламени. [c.47]

Последние три пункта отражают тот факт, что оптические сенсоры потенциально более информативны, чем электрохимические, поскольку они могут давать целый спектр данных. Кроме того, в случае люминесцентных сенсоров дополнительную [c.474]

Встроенный насос обеспечивает подачу пробы с расстояния до 30 м. Измеренные значения высвечиваются на встроенном дисплее в ppm или объемных процентах. Прибор можно использовать в качестве течеискателя на горючие газы. Встроенная световая и звуковая сигнализация (90 дБ) предупредит персонал о превышении установленного порога концентрации. Использование оптического сенсора на метан параллельно с каталитическим сенсором на горючие газы значительно расширяет область применения прибора, куда входят сталелитейная, химическая, нефтеперерабатывающая промыпшенность и другие отрасли. Функция измерения концентрации углекислого газа делает возможным использование анализатора в пищевой промьппленности и сельском хозяйстве. [c.754]

Спектрофотометрия суспензий сорбентов. В данном аналитическом методе используется свойство микрочастиц ХМК с закрепленными комплексами металлов образовывать прозрачные суспензии в глицерине и водно-спиртовых растворах. В этом случае кювета спектрофотометра, заполненная такой суспензией, применяется для измерения оптической плотности как в обычной спектрофотометрии окрашенных соединений. Данный подход нередко используется в оптических сенсорах на основе ХМК. [c.467]

В гл. 2 и 3 содержатся обзорные и комбинированные таблицы наиболее важных спектроскопических характеристик структурных элементов. В то время как материал в гл. 2 расположен в соответствии с различными методами спектроскопии, в гл. 3 для каждого структурного элемента сгруппирована спектроскопическая информация, полученная разными методами. Эти две главы помогут читателям, менее подготовленным в области интерпретации спектров, идентифицировать классы структурных элементов (функциональные группы) в исследуемых пробах. В следующих четырех главах представлены данные по ЯМР ( С и Н) и ИК спектрам, а также масс-спектрам. Этот материал расположен в стандартной последовательности в соответствии с типами соединений. Представленные данные относятся к разным углеродным скелетам (алкильным, алкенильным, алкинильным, алициклическим, ароматическим, гете-роароматическим), к наиболее важным заместителям (галогенам, кислороду с одинарной связью, азоту, сере, карбонильной группе) и некоторым конкретным классам соединений (разделы Другие соединения и Природные соединения ). Наконец, для каждого метода представлены подборки спектров стандартных растворителей, вспомогательных веществ (таких как матрицы или стандарты) и обычно наблюдаемых примесей. Не только строгий порядок расположения данных, но так же и метки на краях страниц помогают быстро находить информацию по различным спектроскопическим методам. Хотя в настоящее время роль спектроскопии в УФ и видимой областях для оценки структуры невелика, ее значение может возрасти с появлением новых более совершенных методов анализа. Кроме того, данные, представленные в гл. 8, полезны при разработке оптических сенсоров и широко применяемых в хроматографии и электрофорезе датчиков в УФ и видимой областях. [c.6]

Глава 30 Оптические сенсоры на основе иммобилизованных реагентов [c.473]

ТИПОВ волоконных оптических сенсоров [17] и общие характеристики химических сенсоров на основе оптических волокон [24]. [c.474]

Перенос принципа ион-селективных электродов на оптические сенсоры привел к созданию иоп-сеяективных оптодов. Одна из возможностей заключается в применении ионообменных равновесий между раствором и ПВХ-мембраной оптода. Определение иона калия возможно на оснюве равновесия [c.511]

Поскольку больщинство описанных в литературе к настоящему времени оптических сенсоров чувствительны к веществам, которые можно детектировать и электрохимически, точкой отсчета при оценке оптических сенсоров могут служить электрохимические сенсоры. Однако в общем случае к такому сопоставлению следует относиться с осторожностью. Поскольку оптические сенсоры основаны на соверщенно иных принципах, чем электрохимические, относительные преимущества обоих типов сенсоров зависят как от конкретного определяемого вещества, так и от конкретных требований при их применении. В общем случае оптические сенсоры обладают следующими преимуществами по сравнению с электродами [c.474]

Оптические сенсоры могут иметь очень стабильные градуировочные графики, особенно если измеряют отношение интенсивностей при двух различных длинах волн. Например, можно получить стабильно работающий рН-сенсор, измеряя оптически количества кислой и основной форм индикатора и устанавливая связь pH с отношением этих двух величин. [c.474]

Используя несколько иммобилизованных реагентов с различными оптическими характеристиками, можно создать оптические сенсоры для одновременного определения нескольких веществ. Например, в работе [14] описан сенсор, одновременно дающий отклик на Oj и Oj. [c.474]

Таблица 7.7-А. Волоконно-оптические сенсоры с иммобилизованныш реагентами

Недостатки оптических сенсоров по сравнению с электрохимическими можно сформулировать следующим образом [c.475]

Контроль (мониторинг) химических величин также важен для охраны окружающей среды, в технике безопасности и медицине. Контроль pH и мутности воды представляет относительно простую задачу. pH можно измерять с по-кющью стеклянного электрода, а мутность —с помощью оптического сенсора. Предположительно, загрязнение воды тяжелыми металлами и органическими соединениями возможно непрерывно контролировать с помощью сенсоров, а ие методами off-line в лаборатории с предварительным отбором проб. Химические сенсоры нужны не только для определения индивидуальных веществ, но и для измерения суммарных параметров. [c.494]

Применение волоконно-оптических сенсоров не ограничено измерением pH. Разработаны оптоды-для катионов, анионов, газов, органических соединений и дли изм екия ионной силы (та бл. 7.7-8). Сенсоры, основанные на погЖ)щении и отражении, менее распространены, чем флуоресцентные сенсоры, благодаря более высокой чувствительности последних. [c.511]

Оптические. В оптических сенсорах спектроскопическое определение связано с химической реакцией. Оптические сенсоры часто называют оптодами, и в будущем применение оптических волокон будет повсеместным. Оптические измерения используются во многих биосенсорах. В зависимости от типа оптических сенсоров в них измеряют поглощение, отражение или люминисценцию. [c.710]

Синтез МММ из ПАВ и растворимых форм неорганических оксидов напоминает синтез веществ в живой природе и поэтому называется биомиметическим. Уже получены мезофазы (т. е. фазы, промежуточные между твердыми кристаллическими и жидкими) на основе оксидов не только кремния, но и с добавками оксидов алюминия, циркония, титана и других элементов. Они применяются в катализе, сорбции перспективны как оптические сенсоры и ячейки для нелинейной оптики, ячейки магнитной памяти для ЭВМ, сорбенты для хроматографии, для выделения и иммобилизации витаминов и белков и в других областях нанотехнологических процессов. В мировой литературе для отдельных типов мезопористых материалов существуют названия МСМ-41, M41S, FSM-16, MFI/M M-41 и т.д. [см., напр., 33-53 . [c.42]

Оптические сенсоры. Приблизительно 5% химических сенсоров составляют оптические сенсоры, в том числе устройства, использующие волоконно-оптическую технологию. Наибольший интерес среди оптических сенсоров привлекают оптоды, уникальность которых была показана в середине 70-х гг. на примере контроля химических процессов в атомной промышленности, связанных с высоким уровнем радиоактивности, с расстояния до нескольких сотен метров. Дальнейшее развитие работ в этой области было связано с разработкой методов ковалентного [c.471]

На показания оптического сенсора может влиять окружающий свет. Этот эффект можно устранить, предотвратив попадание внещнето света в прибор и/или используя модуляционные методы. [c.475]

Оптические сенсоры часто имеют более узкий динамический диапазон по фавнению с электрохимическими. Например, динамический диапазон рН-электрода эольше 10 , тогда как у оптического рН-сенсора он составляет всего 10 . [c.475]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология