蛍光消失時間式酸素計 (蛍光式酸素計)

蛍光消失時間式酸素計: Witrox(Loligo社製)

WITROX は、光ファイバーミニセンサー(オプトード)で酸素濃度を計測するための蛍光式酸素計です。ワイヤレスPC通信用のBluetoothトランスミッターが組み込まれており、高精度の温度センサーも装備しており、温度変化に対する酸素データをリアルタイムモニタリングが可能なソフトウェアが含まれています。
ワイヤレスBluetooth2.0通信によりPC機材等を水や血液などから回避できる場所での作業が可能になります。また、USBおよびシリアル通信によるトラブルがなくなります。Lolligo sytems社では温度補正を重要視している為、+/- 0.15°Cの精度を備えたPt1000温度センサーが付属しています。PreSens社製OXY SMAよりもair saturationが高精度での測定値を得ることが可能になります。

特徴 
・気体・液体サンプル測定可能
酸素電極のような酸素消費測定ではありません (高粘性溶液測定可能。
・クイック・レスポンス 
・ローコスト 
・炭酸ガス等の干渉はありません。

酸素濃度計測原理

蛍光消失時間式酸素計はファイバーの先端に酸素に感度を持つ蛍光染料(PreSens社製の酸素センサー)をコートし、そこから発せられる蛍光エネルギを測定するという光学的手法を利用しています。酸素センサーから放たれる蛍光エネル ギーは周囲の酸素により抑制されるので、蛍光の強度と寿命を測定することにより酸素量を計測することが可能。

蛍光消失時間式酸素計 Witroxは2タイプ

Witrox 1

1チャンネル:1本の酸素センサーが接続可能

Witrox 4

4チャンネル:4本の酸素センサーが接続可能

WitroxView ソフトウェア

シンプルで使い易いWitroxViewでは酸素濃度のリアルタイムモニタリングが可能。多数のO2ユニットを装備しており、気圧値もユーザーで変更可能。
WitroxViewでの有酸素、無酸素でのユーザー校正も簡単に行えます。

% air saturation: 空気飽和
なぜ空気飽和測定範囲が100%以上?

環境への酸素供給源の光合成活性種(植物、藻類など)は、多くの水域に生息しています。溶存酸素含有量を計測する際に無視できない主要な要因となります。これらの生物は、光合成中に純酸素を生成します。空気は約21%の酸素であるため、光合成中に生成される純粋なガス状元素の約5分の1の酸素が含まれていることになります。

例えば圧縮ガスボンベからの空気と酸素が別々の水サンプルに供給された場合、酸素飽和水からのセンサー読み取り値は、空気飽和水からのセンサー読み取り値の約5倍になることを意味します。センサーが空気飽和水で100%に校正されている場合、酸素飽和水中での読み取り値は約500%の空気飽和となります。上記は仮説実験における圧縮ガスボンベからの酸素供給と、自然界で起こる環境水中の光合成活性種によって生成された酸素供給との間に違いはありません。したがって、光合成は、存在する光合成活性種の効率と濃度に応じて、100〜500%の空気飽和値を計測することはあり得ない話ではないのです。

他にも100%の空気飽和を超える溶存酸素測定値が計測されることがあります。水の酸素含有量と大気の空気との平衡化に乱れが起きたときに起こりえるのです。
例えば水流の流れが一定な場所で急に速い水流に変化したときに急激な温度変化が起こることがあります。これが100%を超える空気飽和度の溶存酸素測定値につながる水条件が生成されます。
例えば夜間の温度17°Cの時の比較的停滞した湖の溶存酸素測定値が、9.65 mg / Lだとします。この状態の空気飽和は100%に相当します。
翌日、太陽の光で水が22°Cに上昇すると、溶存酸素測定値が8.22 mg / Lだとします。これも100%の空気飽和値を表します。
しかし、温度が急激に変化したとすると水中の酸素が大気にへ流れることが妨げられることがあります。
湖にはまだ9.65mg / Lの溶存酸素が含まれていますが、現在の気温は22°Cで、9.65 mg / Lは117%の空気飽和度((9.65 / 8.22) x 100)に相当します。

この様な現象が起こることがある為、空気飽和は100%以上の測定範囲になっています。

Sensors for Witrox

Dipping probe
浸漬プローブ

Flow-through oxygen cell
フローセル用

Sensor Spots
センサースポット

Optic fiber probe
ファイバープローブ

センサースポット+ファイバープローブ

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Witrox仕様

  Witrox 1 Witrox 4
センサー フローセル、プローブ、センサースポット
酸素センサー 1チャンネル 4チャンネル
温度センサー Pt1000 (±0.15℃)
温度チャンネル 1
電源供給 5V
消費電力 最大 2.5W
使用温度 0~50℃
AC/DC AC:100~240V DC:5V
Bluetooth Bluetooth 2.0
寸法 190×135×60mm
重量 1130 g 1250 g
測定範囲  0~100% O2 
0~4750% air saturation
0~100 kPa
0~750 Torr
0~45 mg/L
0~1400μmol
0~45 ml/L
検出限界地 0.03% Oxygen
0.15 % air saturation

15ppb
分解能 ±0.01%O2 (O2at 0.21%)
0~475% 
±0.1%O2 (O2at 20.9%)
±0.1 hPa (at 2 hPa)
±1 hPa (at 207 hPa)
±0.14μmol (at 2.83μmol)
±1.4μmol (at 283.1μmol)
± 0.0475 % air saturation at 1 % air saturation
± 0.475 % air saturation at 100 % air saturation
精度 ±0.4%O2 (O2at 20.9%)
±0.05%O2 (O2at 0.2%)
± 2 % air saturation at 100 % air saturation
± 0.25 % air saturation at 1 % air saturation
温度範囲 0~50℃
応答速度 <6秒(ガス)
<40秒(液体)

付属の温度センサー

  パッケージ内容
・Witrox 1 or 4
・温度センサー
・電源ケーブル
・ソフトウェア
・AC/DCトラベルアダプター

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・OXY-1 SMA
・OXY-1 SMA trace (高感度)