Trace Oxygen คืออะไร และทำไมต้องวัดในระดับ ppm?

ในระบบก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง การมี Oxygen เพียงเล็กน้อยอาจเป็นสิ่งที่ต้องควบคุม ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการที่ใช้ Nitrogen, Hydrogen, Helium, Argon, Industrial Ethylene หรือ Propylene การตรวจวัด Oxygen ในระดับ ppm สามารถใช้เป็นข้อมูลสำหรับติดตามคุณภาพของก๊าซและสภาวะของกระบวนการได้

CI-PC90 รองรับการวัดตั้งแต่

• 0–10 ppm O₂
• 0–100 ppm O₂
• 0–1,000 ppm O₂
• 0–25% O₂

และสามารถ เปลี่ยนช่วงการวัดโดยอัตโนมัติ (Auto Range) ตามค่าที่ตรวจวัดได้

หลักการทำงานของ Fuel Cell Oxygen Sensor

CI-PC90 ใช้ Fuel Cell Oxygen Sensor ในการตรวจวัด Oxygen โดย Sensor ประกอบด้วย Cathode, Anode และ Electrolyte พร้อม Gas Permeable Membrane

เมื่อก๊าซตัวอย่างผ่าน Membrane และ Oxygen เข้าสู่ Electrolyte จะเกิดปฏิกิริยา Electrochemical ภายใน Sensor ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า โดยกระแสที่เกิดขึ้นมีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ Oxygen ในก๊าซตัวอย่าง

หลักการโดยรวมสามารถอธิบายได้ว่า

O₂ ใน Sample Gas → ผ่าน Gas Permeable Membrane → เกิด Electrochemical Reaction → เกิด Current Signal → แปลงเป็นค่า Oxygen Concentration

ข้อสำคัญของ Sensor ชนิดนี้คือปฏิกิริยาเป็นแบบ Irreversible และ Anode จะถูกใช้ไปตามการเกิดปฏิกิริยา ดังนั้น เมื่อ Oxygen Concentration สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง Sensor จะมีการใช้งานมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลที่ระบบป้องกัน Sensor จากการสัมผัส Oxygen ในระดับสูงหรือสัมผัสอากาศโดยไม่จำเป็นมีความสำคัญต่ออายุการใช้งานของ Sensor

ตัวอย่าง Application ของ CI-PC90

จากข้อมูลผู้ผลิต CI-PC90 เหมาะสำหรับการตรวจวัด High Purity Gas และสามารถประยุกต์ใช้ในกระบวนการและหน่วยงานด้านการผลิตและวิจัยหลายประเภท เช่น

1. High Purity Gas Monitoring

ใช้ตรวจสอบ Oxygen ในก๊าซที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง เช่น

• Nitrogen
• Hydrogen
• Helium
• Argon
• Industrial Ethylene
• Propylene

โดยก๊าซที่นำมาวัดควรเป็นก๊าซที่ไม่ทำปฏิกิริยากับ Alkaline Electrolyte และ Electrode ของ Sensor

2. Pipeline Purging และ Gas Replacement

ในกระบวนการล้างหรือแทนที่ก๊าซภายใน Pipeline การตรวจวัด Oxygen สามารถใช้ติดตามว่าระบบมี Oxygen ตกค้างอยู่ในระดับที่ต้องการหรือไม่

3. Container Purging และ Filling

สามารถนำไปใช้ตรวจสอบ Oxygen ในกระบวนการล้างและเติมก๊าซให้กับภาชนะหรือ Container ต่าง ๆ

4. Semiconductor Industry

ใช้สำหรับตรวจสอบ Protective Gas ในกระบวนการที่ต้องการควบคุมบรรยากาศและลดการปนเปื้อนของ Oxygen

5. Vacuum Cleaning และ Deoxidizing Process

ผู้ผลิตระบุการใช้งานในกระบวนการ Vacuum Cleaning รวมถึงการตรวจสอบ Deoxidizing Catalyst และงาน Air Separation