elektrochemische-hmos-ozon.jpg

Elektrochemische sensoren en verwarmde metaaloxide sensoren (HMOS) zijn de twee toonaangevende technologieën voor low-cost meting van ozon. Beide typen sensoren hebben sterke en zwakke punten die we hieronder zullen omschrijven. Ook de toepassingen van welk type sensor voor welke toepassing geschikt is zal besproken worden.

Ozon (O3) is een belangrijk gas in industriële toepassingen, in het monitoren van vervuiling en in omgeving studies. De bekendste methode voor meting van ozon was een analyzer gebaseerd op het beginsel van ultra violet absorptie.

Ondanks aanzienlijke kostenbesparingen in de afgelopen jaren blijft een ozon-analysator een duur stuk apparatuur met prijzen vanaf € 3700 De kosten van dergelijke apparatuur heeft vele gedwongen om te zoeken naar meetapparatuur met lagere kosten.

Elektrochemische (EG) ozon sensoren

In een elektrochemische sensor verspreidt ozon gas zich over een poreuze membraan in een cel met elektrolyt en elektroden. Wanneer ozon in contact komt met de elektrolyt, ontstaat er een verandering in elektrochemische potentieel tussen de elektroden waardoor elektronen stromen.

In zero air, vormt zich bijna geen elektronen stroom. Als de aanwezigheid van ozon toeneemt, stijgt het elektrische signaal proportioneel. De sensor interpreteert dit signaal en geeft de ozonconcentratie in ppm (deeltjes per miljoen) of ppb (deeltjes per miljard) aan.

Sterke punten

  • Lineaire respons
  • Goede repeat-mogelijkheid en nauwkeurigheid
  • Snelle responstijd 1-2 seconden
  • Laag stroomverbruik
  • Kunnen meten tot 20 PPM
  • Beperkte cross interferentie van vluchtige organische stoffen

Applicaties

  • Detecteren van ozon lekkages
  • Gezondheid en veiligheid controle (boven 0,1 ppm)
  • Controle door alarm, Ozon generatoren enz

Zwakke punten

  • Vochtigheid kan sensor metingen beïnvloeden
  • Veranderingen in temperatuur kunnen sensor metingen beïnvloeden
  • Gevoelig voor EMF/RFI
  • Beperkte levensduur sensor (vaak max van 12-18 maanden)
  • Sensoren verslijten zelfs bij opslag
  • Verminderde nauwkeurigheid op lage ozonniveaus (minder dan 0,1ppm)
  • Bijna 100% gevoelig voor NO2

Heated metal oxide sensors (HMOS)

In verwarmde metaaloxide sensoren wordt een metalen substraat verwarmd waardoor het zeer gevoelig wordt voor ozon gas. Een elektrische stroom loopt door het metalen substraat. De sensor laat dan de weerstand zien volgens de hoeveelheid gas die aanwezig is. De weerstand wordt weergegeven in ppm of ppb.

Er zijn verschillende soorten HMOS sensors op de markt. Verschillende metalen en de temperatuur kunnen een groot effect hebben op de algehele prestaties van de sensor. Aeroqual’s gepatenteerde technologie wordt bestempeld met GSS (gas sensitive semiconductor) om zich te onderscheiden van andere HMOS sensoren.

De volgende sterktes en zwaktes zijn van toepassing bij de nieuwste techniek van de HMOS sensor

Voordelen:

  • Zeer responsief voor lage niveaus van ozon (minder dan 0,1ppm)
  • Uitstekende herhaling en nauwkeurigheid
  • Lange levensduur mits goed opgeborgen
  • Zeer lage inmenging van NO2

Applicaties:

  • Omgevings (buiten) ozon meten
  • Gezondheid en veiligheid metingen (minder dan 0,1 ppm)
  • Draagbare ozon metingen (minder dan 0,1 ppm)
  • Ozon controle scenario’s (minder dan 0,1 ppm)

Nadelen:

  • Heeft tijd nodig om op te warmen (10min na eerste gebruik)
  • Lagere reactie tijd (60 seconden)
  • Hoger stroomverbruik
  • Gevoelig voor vluchtige organische stoffen ( VOCs)
  • Verminderd lineariteit boven 1 ppm

Wat is de beste ozon sensor?

Dit hangt af van de applicatie. Elektrochemische sensoren worden minder aangetast door VOC’s (vluchtige organische stoffen) dan HMOS sensoren, maar ze zijn zeer (bijna 100%) gevoelig voor NO2 en CI2. Elektrochemische sensoren zijn daarom het best geschikt voor binnen metingen en industriële toepassingen en dus minder geschikt voor omgevingstoepassingen (buiten). Betrouwbaarheid boven 0,1 ppm maakt de elektrochemische sensor een goede keuze voor gezondheid en veiligheid metingen. De snelle reactietijd en het groot aantal verschillende meet mogelijkheden maakt ze een goede optie voor lekdetectie.

HMOS zoals aeroqual’s GSS O3 sensoren laten uitstekende nauwkeurigheid en stabiliteit (onder 0,1 ppm) zien. Gezondheids- en veiligheids regels over de hele wereld worden steeds strenger en gaan zorgen voor verlaging van de O3 drempels. Als de drempel lager is dan 0,1 ppm is HMOS echt de enige optie.

Bij buitenlucht metingen naar ozon zijn de ozonconcentraties vaak lager dan 0,1 ppm (100 ppb) dus ook hier is de HMOS sensor de betere keuze. Vooral als je denkt aan de gevoeligheid van elektrochemische sensoren voor NO2 die bijna altijd aanwezig is bij buitenlucht metingen.

Het beste uit twee werelden

Het beste is om de sensor te kiezen die het best past bij uw applicatie. Met dat in het achterhoofd heeft Aeroqual een elektrochemische HMOS optie op de meeste van zijn draagbare monitoren serie.

De sensor bevindt zich in een los patroon die eenvoudig verwisseld kan worden. Op die manier hebben gebruikers de flexibiliteit om de sensor aan te passen aan de situatie.

Heeft u een vraag?

Heeft u een vraag of bent u geïnteresseerd in de mogelijkheden? Onze sales engineers staan voor u klaar!


Gebruik ons contact formulier of bel +31 70 413 07 50

Johan Lopik