Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Вимірювання PCO2.

Сенсори для вимірювання PH.

Електрохімічні датчики

Вимірювання рH здійснюється за допомогою скляного електроду, який генерує електричний потенціал коли розчини з різними значеннями pH розміщуються по обидва боки від його мембрани.

 

Рис. 19.2 PH електрод

Скляний електрод належить до класу іон селективних електродів, які в будь яких межах взаємодіють лише з одним визначеним іоном. Наближення іону водню до зовнішньої сторони мембрани спонукає силікатну структуру переносити позитивні заряди(дірки) в іонний розчин в середині електроду.

До цього процесу можна застосувати рівняння Нернста, при цьому різниця потенціалів на мембрані змінюється на 60 мВ на кожну одиницю pH. Оскільки ширина фізіологічного діапазону складає 0.06, то вимірювальний пристрій (pH-метр) повинен точно вимірювати різницю потенціалів в 0.1 мВ. Базовий принцип полягає в тому, що розчин з відомим значення pH розміщується з внутрішньої сторони мембрани, а невідомий з зовнішньої. В якості розчину з відомим значенням pH, як правило використовується соляна кислота. В цей розчин розміщують електрод порівняння (хлор-срібний). Другий електрод порівняння розміщують в камеру зі зразком. В середині цього електроду є сольовий міст, що запобігає впливу хімічних компонентів зразка на потенціал електроду порівняння. Різниця потенціалів, що виникає на мембрані скляного електроду вимірюється pH метром. Рівняння Нернста показує , що різниця потенціалів, змінюється при зміні температуры зразка референтного розчину, тому деякі pH електроди містять в своїй продукції водяну баню, що дозволяє проводити вимірювання pH при t = 370С. В іншому випадку потрібна температурна корекція результату, що здійснюється шляхом зміни сталої, яка використовується при перетворенні сигналу напруги з електроду в покази шкали приладу в одиницях pH. Перед проведенням вимірювання зразків отриманих від пацієнтів, виконується калібровка приладу по розчинам з відомим значенням PH (6.8, 7.9)

 

Вимірювання pCO2 базується на тому що відношення між логарифмом pCO2 та pH носить лінійний характер в межах діапазону від 10 – 90 мм.рт.ст. (1.3 -12 кПа), який покриває весь діапазон значень, що мають клінічну зацікавленість. Цей факт може бути встановлений в результаті дослідження ряду фундаментальних хімічних співвідношень (H+, HCO3, H2CO3, PCO2).

 

Рис.19.3 Пристрій электроду pCO2

В систему входять дві камери, одна з яких призначена для зв’язку а в другій знаходяться pH електрод. На відміну від пристрою для вимірювання pH де електрод розміщений в зразку, в даному випадку pH електрод розміщений в буферному розчинні бікарбонату та натрій хлор.

Дві камери розділені напівпровідною мембранною, яка виконана з тефлону або силіконової резини. Ця мембрана пропускає розчинений CO2 але запобігає проходженню заряджених часток в частості H+, HCO2. Коли зразок поміщається в свою камеру, молекули СО2 дифундують через мембранну до встановлення його рівної концентрацій в обох камерах. Якщо спостерігається результуючий потік СО2 в камеру з буферним розчином (або з неї), то відбувається збільшення (чи зменшення ) концентрації H+, яке реєструє pH-метр. Оскільки співвідношення між pH і від’ємним десятковим логарифмом pCO2 є лише пропорційним співвідношенням. Перед кожним вимірюванням необхідно калібрувати прилад за двома відомими значеннями pCO2 газами. Використовуючи значення PH отриманні при вимірюванні цих двох стандартів ми отримуємо калібрувальну криву pCO2 відносно pH, потім ми використовуємо вимірянні значення PH для отримання, за допомогою цієї кривої, величини pCO2 в зразку. Для деяких приладів можливість калібрування електродів вбудована в конструкцію, і калібрувальна крива задається в електронній частині приладу шляхом налаштування величин двома потенціометрами.

 

Рис.19.4 Електрод pO2

На малюнку показані ­поліграфічні електроди Кларка. Даний електрод складається з двох відсіків розділені напів електродними мембранами. Мембрана пропускає О2 та інші гази. Для протікання таких реакцій необхідна поляризуюча напруга від 600- 800 млВт. Зазвичай ця напруга створюється ртутним елементом. Ми визначаємо величину pO2 використовуючи той факт, що сила струму в внутрішньому ланцюзі підключеному до електродів пропорційна pO2. Можна рахувати, що наявність О2 та результуючі хімічні реакції створюють в ланцюзі змінне джерело струму, величина якого прямо пропорційна величині pO2. Якщо величина pO2 = 0 струм який протікає в ланцюзі називають фоновим струмом. Частиною процедури калібрування є установка вимірювання pO2 на 0, коли через камеру пробивається. Для забезпечення необхідної температурної рівноваги використовується повільна продувка. Вибір напівпровідникової мембрани базується на компромісі між витратами О2 та часом який необхідний для встановлення рівноваги pO2 між камерою, між зразком та камерою для вимірювання. Чим більш проникнення мембрані pO2, тим більші витрати кисню. Товщина та будова мембрани визначають швидкість дифузії.

Оскільки електрод витрачає О2, кількість кисню біля мембрани частково виснажується. Система калібрується за двома газами з відомою концентрацією О2. Ввикористовується один газ який не містить О2, та другий газ з відомим вмістом О2, суміш О2–СО2–Н2. Камера для зразку заповнюється водою. Через неї продувається калібрувальний газ який не містить О2, вихідний сигнал вимірювача PO2 виставляється на 0 після встановлення рівноваги вмісту О2. Далі за допомогою другого калібрувального газу визначається друга точка калібрувальної шкали.

19.3. Хімічні оптоволоконні датчики(оптоди, оптроди, )

Хімічні оптоволоконні датчики (фібродатчики) мають низку хімічних властивостей.

1) Вони можуть бути дуже маленького розміру

2) Декілька різних датчиків можуть бути введені одночасно через катетер (для внутрішньочерепних та внутрішньо-судинних вимірювань).

3) Оскільки проводяться тільки оптичні вимірювання відсутній ризик електричного враження пацієнта.

4) Вимірювання не чуттєві до внутрішніх електромагнітних збуджень

5) Не потрібний референтний електрод (електрод порівнювання).

Крім того фібродатчики відрізняються і мають хорошу термостабільність. В порівнянні з електродними датчиками, оптоволоконні датчики мають ряд обмежень: вони чуттєві до оточуючого освітлення (цей недолік усувається за допомогою модульованого сигналу). Другий недолік, динамічний відлікгірший ніж відклик електродів.


Читайте також:

  1. Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
  2. Алфавітний підхід до вимірювання кількості інформації.
  3. В якості критеріїв для оцінки або вимірювання предмета завдання з надання впевненості не можуть використовуватись очікування, судження або власний досвід аудитора.
  4. Визначення параметрів і показників для вимірювання кожного процесу та націлення їх на величини
  5. Вимірювання
  6. Вимірювання активної потужності у трифазних електричних колах
  7. Вимірювання величини виробничого потенціалу підприємства на базі поелементного підходу.
  8. Вимірювання витрат за перепадом тиску
  9. Вимірювання витрати за перепадом тиску
  10. Вимірювання витрати за рівнем
  11. Вимірювання вологості




Переглядів: 1239

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Порядок слів у простому реченні | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.006 сек.