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光纤式氧气测量仪——FireSting O2
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氧气测量的革命性技术,特别适合光合放氧、土壤微生态研究的测量。
主要功能
由德国 Pyro Science 公司研发的紧凑型光纤式氧气测量仪 FireSting O2 具备的测量精度,并通过 USB 连接 PC 控制软件进行操作。它具备单通道、双通道及四通道3种光纤式氧气测量仪可选。
Pyro Science 拥有多项的,使 FireSting O2 成为高精度氧气测量领域的新。
FireSting O2 既可以连接小型传感器(MInisensors)、连接微型传感器(Microsensors)、坚固型探针(robust probes),也可连接非接触式点状传感器;传感器末端尺寸可以从 50 mm到 3 mm。
此外,一台 FireSting O2 还可以同时连接几个不同测量范围(大范围和痕量范围)的传感器一起使用。优化设计的生产流程使得 FireSting O2 在保持产品高性能的同时维持具有竞争力的价格。
产品特点
紧凑型多用途光纤式氧气测量仪,通过USB连接控制
采用 REDFLASH 技术精确、灵敏的检测氧气
可结合湿度和大气压传感器进行快速准确的数据校准
在气相、液相、固相、半固相等各种环境中测量氧含量,特别适合光合放氧测量
提供 1,2 或 4 通道版本
既可连接微型传感器、小型传感器、坚固型探针,也可连接非接触式点状传感器
传感器末端直径从 50 µm 至 3 mm
一台 FireSting O2 可以同时连接几个不同测量范围(全范围和痕量范围)的传感器一起使用
通过 USB 供电,无需单独供电
可提供 OEM 定制
革命性的 REDFLASH 技术
由 Pyro Science 发明的 REDFLASH 技术是基于只对氧气敏感的 REDFLASH 染料发光技术。REDFLASH 染料受红光(λ=620 nm)激发后,会根据氧气含量的多少发出不同强度的近红外光(NIR)。通过 NIR 强度的测量可以反映氧气含量。REDFLASH 技术拥有高精度、高稳定性、低功耗、受干扰程度低、响应快速等特点。红色激发光可有效的减小自发荧光的干扰并降低对生物体的胁迫。
REDFLASH 染料被红光激发后会发出 NIR,随氧气浓度上升发出的 NIR 逐渐降低(淬灭效应)。
A)低氧浓度下高NIR发射;B)高氧浓度下低NIR发射
测量参数
氧气浓度、大气压力、相对湿度、温度。
应用领域
不同领域的多个样品中氧气的同时测量,或者氧气的长期连续监测,适用于在气体、液体、固体(如土壤)和半固体(如 biofilm)等各种不同的介质中测量
适用于科研领域、环境监测领域、气象领域,以及化工、制药、食品、钢铁等工业领域
光合作用与呼吸作用的测量
生物反应器监测
发酵过程监测
酶动力学分析
细胞生物学研究
水质监测
土壤、底泥、biofilm 中的氧气测量
废水处理过程监测
堆肥(处理)
气体发生
残氧测量
自动惰封系统
沼气/填埋气体氧气监测
氧化过程监控
其它需要测量氧气浓度的领域
主要技术参数
选购指南:
FireSting O2 是一款高精度、紧凑型、基于 PC 的光纤式氧气测量仪,可提供单通道、双通道及四通道版本。可广泛用于实验室和野外短期调查或长期监测使用,以及工业领域的氧气监测。主机通过 USB 接口连接电脑,并且无需外接电池。每种型号的主机均包含一个温度传感器接口,用以连接 TDIP15 温度传感器。
1. FireSting O2 主机
图中为四通道 FireSting O2 主机,其中 S1-S4 为 4 个传感器接口,通过光纤与传感器连接;T 为 TDIP15 温度传感器接口,USB 连接电脑。
2. 不同类型的传感器
一共具有三种类型的传感器:针状传感器和坚固型探针、点状传感器及包含一个点状传感器的测量杯。
每种传感器均分为普通型及痕量气体型,普通型对应测量范围为 0-50% O2( 0-99% O2),痕量气体型为 0-10% O2。
其中,针状传感器按末端固定方式可分为固定式和可回缩型,可回缩型针状传感器可以提供微型和小型两种尺寸。
2.1 针状传感器和坚固型探针
| 图中针状传感器由光纤(C)、插头(P)、为传感器保护 帽(PC)、传感器手柄(H)、传感器针头(N)等组成。 |
| 图中 R 为可回缩型针状传感器,F 为固定式针状传感器,另 一为坚固型探针。 |
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传感器末端直径: 50 μm-3 mm (A: 可回缩型针状传感器;B: 含保护帽的针状传感器;C: 固定式针状传感器;D: 坚固型探针)。
测量范围:普通传感器 0-50% O2(0-23 mg/L 溶解氧): 0-99% O2(0-45 mg/L溶解氧);痕量传感器 0-10% O2(0-5 mg/L 溶解氧)
可选传感器末端(T):可伸缩(H)或固定式
校准:单点校准、两点校准
测量方法:使用固化在传感器末端、基于 REDFLASH 氧气敏感涂层的染料技术。
应用:普通传感器用于空气或液体中的长期氧气含量测量。可伸缩式传感器允许插入组织、包装材料等中测量内部氧含量。微型传感器用于高分辨率实验,例如半固态样品,沉积物,生物膜或组织等,可以被安装在 Pyro Science 制造的自动机械化操纵器上进行精确的剖面测量。
2.1.1 可回缩式针状传感器
可回缩型针状传感器有四个可移动的位置,用于将传感器探针从针管中移出和缩回。主要作用是在需要测量内部氧含量时,当被测物的外壳或皮较硬时,可以将探针缩回针管中,当针管刺入待测物后再伸出探针进行测量。
2.1.2 固定式针状传感器
固定式针状传感器拥有非常高的测量精度,通过自带的光纤连接 FireSting O2 主机。在测量过程中,不会消耗氧气及产生不必要的扰动。并且在比传统的电极传感器更便宜的同时,还拥有大于 3 年的使用寿命。可用来测量气体或液体,响应时间小于 1 秒。
2.1.3 裸露式光纤传感器
与其他 FireSting O2 传感器相同,这种传感器在末端同样有 REDFLASH 涂层,用以测量氧气浓度。然而,这种传感器不带有任何外壳,因为光纤可以被弯曲,这使它可以很容易的伸入一些复杂物体的内部进行测量。并拥有和其他传感器相同的精度及稳定性。可提供微型传感器(末端直径 50 mm)和小型传感器(230 mm,430 mm)。
2.2 点状传感器
点状传感器表面涂有 REDFLASH 染料涂层,将传感器安装在透明容器(如比色皿、三角瓶、光生物反应器、透明管路等等)内侧,并将带有光纤的适配器装在外侧即可非接触的测量氧气含量。点状传感器提供 5 mm、8 mm 两种直径可供选择。
· 传感器直径:直径 5 mm、8 mm
· 测量范围:普通传感器 0-50% O2(0-23 mg/L 溶解氧): 0-99% O2(0-45 mg/L 溶解氧);痕量传感器 0-10% O2(0-5 mg/L 溶解氧)
· 安装位置:透明充满待测液体或气体的容器内壁上
· 测量:从外部使用 1 mm 光纤对准测量点测量
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气体流通管 | 点状传感器用光纤 点状传感器适配器 | ||
气体流通管内部集成了一个点状传感器,允许待测气体以中等流量通过该管,并精确测量流过该管中的氧气含量。 | 这根光纤用来连接 FireSting O2 主机与点状传感器、测量杯或流通管。标准线缆长度为 2 m。左图中显示的是光纤连接点状传感器(右图)适配器,对瓶中溶液进行测量的情况。 |
2.3 呼吸瓶
呼吸瓶包含一个条状传感器,通过适配器将光纤连接到主机上,可以用来测量小体积液体中的氧气含量,光纤随适配器环,延条状传感器上下移动可测不同位点氧含量;4 ml 和 20 ml 两种可选。
2.4 温度传感器(TDIP15)
高精度温度传感器(TDIP15)可以直接连接 FireSting O2 主机。这个传感器用来连续自动监测被测物体的温度,当被测物体温度改变时,它的读数用来修正氧气的测量结果。同时,它也可以用在不依赖温度的实验中,因为它的测量精度远远高于其他标准温度传感器。
2.5 微操纵台(Micromanipulator)
当需要精确测量固体(如土壤等)和半固体(如底泥、biofilm 等)中的氧气浓度,特别是需要精确的分层测量时,可以用光纤型传感器结合微操纵器进行。
Pyro Science 提供三种微操纵器用于连接针状传感器:
· 手动型 MM33
· 单轴自动型 MU1
· 双轴自动型 MUX2
自动型微操纵器通过电脑控制,可以以 0.1 µm 的精度进行移动。
当固定上针状探针以后,通过电脑控制,自动型微操纵器将探针准确的移动到样品内部的部位,并且能尽可能小的减小移动误差,取得准确的测量结果。
注:可选重型支架 HS1 或轻型支架 HS1 以稳定支撑微操纵台。
产地:加拿大 Regent
应用举例
北极沉积物的原位氧含量测定
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图片来源: Dr. Frank Wenzhoefer,
Group for Deep Sea Ecology and Technology, Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, and Max-Planck-Institute for Marine Microbiology, Bremen (both inGermany)
微反应器中的液流氧含量测定
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图片来源: Courtesy of the Institute of Biotechnology and Biochemical Engineering, Graz University of Technology (Austria)
叶片组织的氧含量测定
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图片来源:Courtesy of J. Kirchberg and M. Fischer, Martin-Luther-University, Halle-Wittenberg, and J. Bravidor, Department of Lake Research, Helmholtz Centre for Environmental Research UFZ, Magdeburg (both in Germany)