تعیین کارآمدی دستگاه‌ تولید اکسیژن با خلوص سنج اکسیژن

خلوص سنج اکسیژن یک دستگاه جالب و مفید است که می‌تواند به شما بگوید که چقدر اکسیژن در هوا یا در دستگاه‌های تولیدکننده اکسیژن وجود دارد. این دستگاه برای کنترل کیفیت و بهینه‌سازی فرایندهای تولید اکسیژن، کمک به بیماران نیازمند به اکسیژن‌رسانی، تعیین خلوص اکسیژن در محیط‌های بسته و … کاربرد دارد.

در این مقاله به این موضوع می‌پردازیم که این ابزار چگونه کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن را ارزیابی می‌کند. برای کسب این اطلاعات با بهبود گستر لیام همراه باشید.

دستگاه‌های تولید اکسیژن چه دستگاه‌هایی هستند؟

قبل از این که به نحوه ارزیابی کارآمدی دستگاه های تولید اکسیژن توسط خلوص سنج اکسیژن بپردازیم، بیایید کمی با نحوه کارکرد دستگاه‌های تولید اکسیژن آشنا شویم. دستگاه‌های تولید اکسیژن، دستگاه‌هایی هستند که با استفاده از فرایندهای مختلف، مانند جداسازی هوا با فشار، الکترولیز آب یا جذب گرمایی، اکسیژن را از محیط جدا می‌کنند و به‌صورت خالص یا غنی شده در اختیار مصرف‌کننده قرار می‌دهند. این دستگاه‌ها در بسیاری از صنایع، مانند پزشکی، فلزات، شیمی و غیره، کاربرد دارند. برخی از انواع و مشخصات دستگاه‌های تولید اکسیژن عبارت‌اند از:

• دستگاه اکسیژن‌ساز: این دستگاه با استفاده از فرایند جداسازی هوا با فشار (PSA) یا جداسازی هوا با جذب متغیر (VSA)، اکسیژن را از هوای محیط جدا می‌کند. در این فرایندها، هوای فشرده شده به چندین نفوذپذیر (adsorbent) عبور داده می‌شود که نیتروژن را جذب کرده و اکسیژن را عبور می‌دهند. سپس نفوذپذیر با کاهش فشار یا جریان هوای خالص، نیتروژن را آزاد می‌کند. این دستگاه‌ها قابل‌حمل یا ثابت بوده و خروجی آن‌ها با خلوص ۹۰ تا ۹۵ درصد است.

• دستگاه الکترولایزر: این دستگاه با استفاده از فرایند الکترولیز آب، آب را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می‌کند. در این فرایند، آب به چندین الکترود عبور داده می‌شود که با جریان الکتریک، آب را به گوگردهای خود جذب کرده و گاز را تولید می‌کنند. سپس گاز تولید شده با استفاده از لوله‌های مناسب جمع‌آوری و ذخیره می‌شود. این دستگاه‌ها در صورت نقص برق، قابل‌استفاده نیستند و خروجی آن‌ها با خلوص ۹۹٫۹ درصد است.
• دستگاه تجزیه گرمایی: این دستگاه با استفاده از فرایند تجزیه گرمایی نمک‌های پتاسیم کلرات (KClO3) یا سدیم کلرات (NaClO3)، اکسیژن را از نمک‌ها جدا می‌کند. در این فرایند، نمک‌ها را باحرارت بالا و در حضور کاتالیزور مانند منگنز دی‌اکسید (MnO2)، به گاز اکسیژن و کلرید پتاسیم (KCl) یا کلرید سدیم (NaCl) تجزیه می‌کنند. سپس گاز اکسيژن را با استفاده از لوله‌های مناسب جمع‌آوري و ذخيره مي‌كنند. اين دستگاه‌ها در صورت عدم كنترل حرارت، خطر انفجار دارند و خروجي آن‌ها با خلوص ۹۵ تا ۹۸ درصد است.

خلوص سنج اکسیژن چه دستگاهی است؟

خلوص سنج اکسیژن، دستگاهی است که مقدار اکسیژن حاضر در گاز را به‌صورت درصد یا ppm (بخش بر میلیون) اندازه‌گیری می‌کند. این ابزار معمولاً با استفاده از حسگرهای الکتروشیمیایی، زیرانوایی یا پارامغناطیس کار می‌کند. این وسیله برای کنترل کیفیت و بهینه‌سازی فرایندهای تولید اکسیژن ضروری است.

قبل از اینکه به نحوه ارزیابی کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن توسط خلوص سنج اکسیژن بپردازیم، بیایید کمی با سایر روش‌های موجود برای تعیین کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن آشنا بشویم.

نگاهی کوتاه به سایر روش‌های موجود برای تعیین کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن

روش‌های موجود برای تعیین کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن عبارت‌اند از:

• پتانسیومتری: در این روش، با استفاده از یک دستگاه پتانسیومتر، اختلاف‌پتانسیل الکترودهای موجود در دستگاه تولید اکسیژن اندازه‌گیری می‌شود. این اختلاف‌پتانسیل نشان‌دهنده خلوص اکسیژن خروجی است. هر چه خلوص بالاتر باشد، اختلاف‌پتانسیل کمتر خواهد بود. این روش ساده و سریع است، اما دقت کمتری نسبت به روش‌های دیگر دارد.
• کولومتری: در این روش، با استفاده از یک دستگاه کولومتر، مقدار جریان الکتریکی که در طول زمان معین در سلول دستگاه تولید اکسیژن جاری می‌شود، اندازه‌گیری می‌شود. این جریان الکتریکی ناشی از واکنش شیمیایی بین اکسیژن و الکترود است. هر چه خلوص بالاتر باشد، جریان الکتریکی بیشتر خواهد بود. این روش دقت بالاتر و حساسیت کمتر نسبت به روش پتانسیومتری دارد.

• ولتامتری: در این روش، با استفاده از یک دستگاه ولتامتر، تغییرات پتانسیل در سلول دستگاه تولید اکسیژن که ناشی از جاری‌شدن جریان الکتریکی فعال در آن است، اندازه‌گیری می‌شود. تغییرات پتانسیل به‌شدت به خلوص اکسيژن وابسته است. هر چه خلوص بالاتر باشد، تغييرات پتانسيل كمتر خواهد بود. اين روش دقيق‌ترين و حساس‌ترين روش بين این سه روش است.

خلوص سنج اکسیژن چگونه کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن را مشخص می‌کند؟

تعیین کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن توسط خلوص سنج اکسیژن، به این صورت است که با استفاده از خلوص سنج، مقدار اکسیژن خروجی دستگاه را با مقدار ورودی آن مقایسه می‌کند و نسبت بهبود خلوص را به‌عنوان شاخص کارآمدی محاسبه می‌کند. برای مثال، اگر دستگاه تولید اکسیژن با جذب گرمایی، هوای ورودی با خلوص ۲۱ درصد را به هوای خروجی با خلوص ۹۳ درصد تبدیل کند، کارآمدی آن برابر با (۹۳–۲۱)/21=3.43 خواهد بود.

خلاصه مطلب

در این مقاله شما را با خلوص سنج اکسیژن به‌عنوان دستگاهی برای سنجش کارآمدی دستگاه‌های تولید اکسیژن آشنا کردیم. همچنین تعدادی از دستگاه‌های خلوص تولید اکسیژن را مرور کردیم و شما را با نحوه کار آن‌ها آشنا کردیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این محصول و خریدی آسان و مطمئن با کارشناسان ما در ارتباط باشید.