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OEM-Sauerstoffsensormodule mit sehr stabiler Signalausgabe und langer Betriebsdauer — für kritische Messungen mit hoher Sicherheit

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Eine sichere Gasversorgung mit luftfremden Gasgemischen ist wichtig und in vielen Fällen unabdingbar. In diesem kurzen Newsletter präsentieren wir OEM-Sauerstoffsensormodule von Pewatron für zwei wichtige Anwendungen, bei denen es aufgrund der strengen Sicherheitsvorschriften zwingend ist, hochgenaue Messungen der Sauerstoffkonzentration vorzunehmen.

In Kombination mit Beatmung und Luftzufuhr, beispielsweise in Spitälern, gelten für Druckluftanwendungen ausserordentlich hohe Sicherheitsanforderungen. Die Toleranzen für die Sauerstoffkonzentration sind sehr eng, und die bereitzustellende Luft ist sehr trocken, was den Gebrauch von normalen elektrochemischen Zellen einschränkt. Für solche Fälle sowie die meisten allgemeinen Anwendungen in kontrollierter Atmosphäre hat Pewatron das OEM-Modul FCX-MC25-FLOW-CH entwickelt. Das OEM-Modul enthält einen sehr stabilen, auf einer elektronischen Steuerung platzierten amperometrischen Zirkoniumdioxidsensor, der hochgenaue Werte für die Sauerstoffkonzentration ausgibt. Das OEM-Modul hat eine Lebensdauer von etwa 1 Mio. Vol.-% O2h. Das Modul gibt über seine gesamte Lebensdauer sehr stabile Werte aus und gewährleistet dadurch niedrige Gesamtbetriebskosten. Zudem ist das Ausgabesignal unabhängig von dem im System vorhandenen Druck. Der Sensor benötigt keine Feuchtigkeit, um korrekt zu funktionieren.

Bei therapeutischen Sauerstoffanwendungen wird Patienten, die beispielsweise an Lungenkrankheiten leiden, hochdosierter Sauerstoff verabreicht. Dabei sind die Sicherheitsanforderungen, um die richtige Dosis sicherzustellen, immens. Für zahlreiche Therapien ist eine Sauerstoffanreicherung der Luft von > 21 Vol.-% O2 bis 96 Vol.-% O2 sowie in einigen seltenen Fällen bis 100 Vol.-% O2 nötig. Für solche Fälle sowie Anwendungen unter kontrollierter Atmosphäre mit im Allgemeinen hohen Sauerstoffkonzentrationen hat Pewatron das OEM-Modul FCX-MC95-FLOW-CH entwickelt. Das Modul FCX-MC95-FLOW-CH verfügt über einen vordefinierten Messbereich zwischen 0 und 95 Vol.-% O2, lässt sich aber auch für Messungen bis 96 Vol.-% O2 konfigurieren. Das Modul FCX-MC95-FLOW-CH ist mit dem Modul FCX-MC25-FLOW-CH vergleichbar (hochgenauer Zirkoniumsensor etc.). Wichtig ist jedoch die Tatsache, dass das Signal beim FCX-MC95-FLOW-CH im oberen Konzentrationsbereich sehr sensibel auf geringfügige Änderungen reagiert, was eine sehr genaue Regelung der Mindest- und Höchstkonzentrationen für die korrekte Dosierung ermöglicht.

Beide FCX-MC-OEM-Module basieren auf derselben Elektronikplattform. Die sehr engmaschige Überwachung der Sensorheizung erfolgt über die Elektronik. Zur Signalaufbereitung und -verstärkung wird ein 12-Bit-AD-Wandler genutzt. Jedes Modul wird kalibriert und an mehreren Punkten geprüft. Die Kalibrationskurve wird auf dem On-Board-Speicher hinterlegt. So können Kunden einfach geringfügige Anpassungen an der Kalibration vornehmen, beispielsweise wenn die Bedingungen an dem vom Kunden genutzten Betriebspunkt zu stark von den während der Kalibration vorherrschenden Bedingungen abweichen.

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