INNOVATIVE MESSTECHNIK IN DER WASSERWIRTSCHAFT ...

Aufbau und Konzept der MessstationenNormierte1,2Intensität1,0Eingestrahltes LichtAbgestrahltes Licht0,80,60,4τ 1Ohne O 20,20,0Abbildung 3:τ 2mit O 20 20 40 60 80 Zeit 100Anregungs- und Phosphoreszenzstrahlung eines Lumiphors in Abhängigkeit derSauerstoffkonzentration (Quelle: LANGE GmbH)Das Luminiszenz-Messverfahren wurde bisher in anderen Gebieten, z.B. in derMedizintechnik eingesetzt. Das Messprinzip wurde erstmalig 1947 vorgeschlagen(Vanderkooi et al., 1987) und ist unempfindlich gegenüber einigen Einflüssen, die beikonventionellen Sensoren periodischen Wartungsbedarf bedingen oder zu Störungenführen können. Im Gegensatz zu amperometrischen Sonden tritt kein permanenterVerbrauch der Messanode und des Elektrolyts auf, wodurch eine wesentliche Quelle fürSensordrift und regelmäßigen Kalibrierbedarf eliminiert wird. Substanzen, wie saureGase (z.B. CO 2 ) oder Schwefelwasserstoff (H 2 S), die bei amperometrischen Sonden zuMessfehlern oder Messausfällen führen können, haben keinen direkten Einfluss auf dieMessung.In Abbildung 4 ist ein Beispiel einer technischen Realisierung einesLuminiszenz-Sauerstoffsensors dargestellt. Die Sensorkappe, die in Kontakt mit demMessmedium steht ist mit dem Lumiphor ausgestattet. Im Sensor befinden sich zweiLeuchtdioden, davon dient eine zur Anregung des Lumiphor (blaue LED) und eine alsReferenzlichtquelle (rote LED). Eine zentral angebrachte Photodiode wertet die vomLumiphor emittierte oder reflektierte Strahlung aus. Das von der Referenzlichtquelleausgestrahlte Licht wird vom Lumiphor reflektiert – es kommt zu keiner Anregung imoben beschrieben Sinn. Jedoch wird mittels der Referenzmessung die Alterung derLeuchtdioden bzw. der Photodiode automatisch kompensiert.SensorRef -LEDPhoto DiodeMess -LEDSensorkappeLumiphorAbbildung 4:Technische Realisierung eines Sauerstoffsensors nach dem Luminiszenz-Messverfahren(Quelle: LANGE GmbH)Endbericht IMW Seite 14