מהו חיישן חמצן רפואי

חיישני חמצן רפואיים גלווניים המכונים תאי דלק אלקטרו-גלווניים הם מכשירים אלקטרו-כימיים המשמשים לניתוח וניטור לחץ חלקי של חמצן במספר מכשירים שונים כגון מנתחים, מכונות הרדמה, מאווררים וחממות.

תאים גלווניים מורכבים מקתודה, אנודה, ממברנה ואלקטרוליט. מולקולות חמצן נכנסות לתא דרך הממברנה, מצטמצמות ליונים של הידרוקסיל בקתודה ומתפזרות דרך האלקטרוליט שיתחמצן באנודת העופרת.

עקרון זה של חמצון עופרת מתואר על ידי הדברים הבאים:

תגובה קתודית: 02 + 2H20 + 4e - 4OH

תגובת אנודה: 2Pb +4 OH - 2Pb0 +2H20 + 4e

תגובת תאים נטו: 2Pb + 02 = 2PbO

הזרם שנוצר על ידי התא פרופורציונלי באופן ישיר להפחתת החמצן בקתודה. ליניאריות הלחץ החלקי של החמצן נשמרת על ידי קרום הדיפוזיה המגביל את כמות החמצן הנראית על ידי הקתודה. קצב דיפוזיית החמצן תלוי גם בטמפרטורה והפלט נשלט על ידי נגד פיצוי טמפרטורה המכונה תרמיסטור.

בהתאם לדרישות מכשיר היישום, תפוקות חיישני חמצן הן במיקרו-אמפר, או באמצעות נגדי עומס ניתן ליצור הפקת מילי-וולט.

מכיוון שבסופו של דבר אנודת העופרת מחומצנת משמעותית, תפוקת התפוקה תהיה לנקודה בה תפוקת המתח ללחץ החלקי של החמצן כבר לא תהיה לינארית ויש להחליף את התא.