Sensores ópticos de oxígeno por luminiscencia , utilizan los principios de extinción de la luminiscencia por las moléculas de oxígeno para proporcionar mediciones precisas y fiables de la concentración de gas. Esta tecnología es muy apreciada por su naturaleza no invasiva y su versatilidad en diversos entornos de monitorización.
Principio de funcionamiento
La detección óptica por luminiscencia se basa en la extinción de la luz fosforescente por el oxígeno. Un material luminiscente, normalmente un colorante especial, es excitado por una fuente de luz, generalmente un LED. En presencia de oxígeno, las moléculas de colorante excitadas interactúan con el oxígeno, lo que afecta a sus propiedades de emisión de luz. El grado de esta interacción está directamente relacionado con la concentración de oxígeno, ya que a mayor concentración de oxígeno, mayor rapidez de extinción y menor duración de la emisión. Este cambio en las propiedades de luminiscencia se detecta y se convierte en una medida de la concentración de oxígeno.
Diseño y componentes
- 1. Tinte luminiscente: El núcleo del sensor, generalmente incrustado en un polímero permeable al gas que interactúa con el oxígeno.
- 2. Fuente de luz: Para excitar el colorante luminiscente se suelen utilizar LED.
- 3. Detector: Un fotodetector mide la intensidad y el tiempo de decaimiento de la luz emitida, que varía inversamente con la concentración de oxígeno.
Ventajas
- No invasivo y no consumista: Esta tecnología no consume oxígeno y no altera las propiedades del gas, por lo que es adecuada para una amplia gama de aplicaciones, incluidas aquellas en las que las muestras de gas son pequeñas o deben conservarse, como los gases médicos o las aplicaciones de investigación biológica.
- Alta sensibilidad y selectividad: La técnica de medición de extinción combinada con la detección óptica proporciona un alto grado de sensibilidad y una rápida respuesta de medición, al tiempo que es selectiva para el oxígeno, minimizando las interferencias de otros gases.
- Sensores compactos para una integración perfecta: Estos sensores son físicamente pequeños y de bajo consumo, lo que facilita su integración en la instrumentación.
Aplicaciones
Los sensores ópticos de luminiscencia se utilizan ampliamente en ámbitos en los que los sensores electroquímicos o paramagnéticos tradicionales pueden no ser adecuados:
- Biotecnología y farmacia: Control del oxígeno en biorreactores y durante la producción de productos farmacéuticos en los que debe evitarse la contaminación.
- Médico: medición del oxígeno suministrado al paciente en cuidados críticos o respiratorios
- Envasado e industria alimentaria: Comprobación de los niveles de oxígeno en envases con atmósfera modificada para garantizar la frescura y longevidad del producto.
Gracias a su capacidad para funcionar sin consumir ni alterar la muestra, los sensores ópticos de oxígeno por luminiscencia son una herramienta esencial en industrias en las que es fundamental realizar mediciones no invasivas y sin interferencias. Su robustez, unida a sus reducidas necesidades de mantenimiento, los convierten en una opción excelente para aplicaciones con bajo flujo de gas y aplicaciones delicadas en las que la integridad de la muestra es primordial.