隨著海拔的增加,空氣中氧分壓下降,低海拔地區的人進入高原后會表現出極大的不適應并引發高原反應,對人們的正常生產和生活造成極大的影響。并引發高原反應那是因為高原空氣稀薄,氧分壓低,導致人在高原缺氧。
然而在人們面對高原缺氧時,大多數只考慮濃度,尤其是只考慮氧氣濃度(%vol)。這種精準的認識很關鍵,解決問題的“窗戶紙”就在此。
例如:西藏航空賓館某房間氧氣含量20.86%,氧含量與內地城市相同。但是西藏航空的機長、乘務人員等入住賓館時,房間氧氣濃度調高到24.5%-25%,氧氣分壓在150 mbar左右。補充的氧氣由制氧機從室外空氣中提取,彌散進入房間。這樣才能讓房間內人不至于缺氧。雖然可通過室內環境富氧,減少高原低氧環境對身體的損害,提高體力勞動和腦力勞動的效率。但是室內富氧雖然可以提高氧分壓,能有效提高人的睡眠質量和工作效率,但氧氣體積分數的增加可能帶來火災危險。
當氧分壓不變時,隨著海拔升高材料的燃燒速度加快。維持氧分壓為 211.8mbar,當大氣壓低于869.7mbar 時,濾 紙的燃燒速度將超過 3.01 mm·s-1. 因此,在大氣壓低于 869.7mabr時,富氧到與一個標準大氣壓下空氣中氧分壓一致會帶來火災危險。
大氣壓與安全氧氣體積分數上限的關系,通過對數據擬合可得安全氧氣體積分數與大氣壓的關系為:Y = 27.91% ×exp(-P/447.8)+ 20.09% 。式中 Y為安全氧氣體積分數上限,P 為大氣壓單位為 mbar。
隨著海拔的升高,安全富氧氣體積分數上限將發生變化,安全氧氣體積分數Y上限與海拔H (單位Km) 的關系用數學式可表示為 Y = 8.28% ×exp(H/10.41)+14.69% 。
所以高原安全供氧,就必須使用氧氣濃度/分壓檢測氧傳感器來完成。
我們都知道熒光氧傳感器基于熒光遇到氧分子猝滅原理,氧氣吸收光線中藍色部分的光譜。氧氣會使特殊釕化合物激發出的熒光產生猝滅效應,以致發出的光的光強發生變化,熒光強度變化時間跟氧氣濃度有關。
光學氧原理每次檢測都不會對被測的環境氣體造成影響。檢測時不會消耗氧氣,這一點與傳統的氧氣傳感器有很大區別,它們會消耗氧氣從而改變被測氣體的成分比例。光強變化時間可以進行標定從而得出準確的氧氣分壓值,該值不受氣壓變化的影響。在標定氧氣濃度獲得準確的氧氣測量值時,傳感器是完全惰性且不消耗任何待測的氧氣。同時,傳感器內置氣壓芯片,內置軟件已經算出氧氣濃度。使用時只需要通過發送命令即可讀取氧分壓值,大氣壓值以及氧濃度值。工采網推薦使用英國SST 熒光氧氣傳感器 (O2傳感器) - LOX-02-S就非常的適用于高原氧濃度檢測。
LOX-02直接測量氧偏壓,并且內置了氣壓傳感器測量環境大氣壓,幾乎不受海拔影響,也可以由此計算出氧濃度值。除此,該產品只提供檢測模塊,可以輸出RS232TTL電平,需要的話還可以與評估板LOX-EVB搭配進行RS485通信,極其方便設計者成功設計出各種檢測氧氣的儀器和設備,比如安裝在高原旅店的室內配合高原制氧機一起使用等。
英國SST 熒光氧氣傳感器 (O2傳感器)LOX-02-S 性能:
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