Como detetar oxigénio de forma fiável em condições tropicais

A monitorização da concentração de oxigénio é crucial para a segurança e saúde dos trabalhadores em ambientes de risco, como na indústria, espaços confinados e emergências.

A deteção precoce de deficiência ou enriquecimento de oxigénio, combinada com um sistema de alerta eficaz, é essencial para prevenir acidentes de trabalho e garantir a segurança, permitindo a evacuação, uso de Equipamento de Proteção Individual ou ventilação.

A medição fiável e o alerta robusto são fundamentais para um ambiente de trabalho seguro.

A asfixia resultante da diminuição dos níveis de oxigénio pode apresentar riscos significativos à saúde, incluindo danos cerebrais permanentes e, em casos extremos, a morte.

Quando o suprimento de oxigénio para o corpo é insuficiente, as células não conseguem realizar as suas funções normais, levando a sintomas como tontura, confusão mental, perda de consciência e eventualmente, paragem respiratória e cardíaca.

Além disso, a falta prolongada de oxigénio (hipóxia) pode causar danos irreversíveis nos tecidos, especialmente no cérebro, que é extremamente sensível à privação de oxigénio. Portanto, é crucial reconhecer os sinais de asfixia e agir rapidamente para restaurar a respiração normal e garantir a segurança da pessoa afetada.

A GfG está a enfrentar o desafio de operar sensores de O₂ em ambientes de humidade elevada e altas temperaturas com uma nova geração de sensores inteligentes.

O Desafio dos Sensores de Oxigénio em Ambientes Tropicais

Desde o final dos anos 70, os sensores eletroquímicos baseados em ânodos de chumbo consumíveis têm sido o padrão de facto para a maioria das aplicações.

É um método comprovado que funciona de forma fiável com base no princípio de uma célula galvânica na maioria dos ambientes, mas tem os seus limites.

Desafio 1: Extremos de Temperatura e humidade

Ao contrário dos sensores de eletrólito sólido, o eletrólito aquoso pode absorver ou perder água conforme a temperatura e humidade. Assim a humidade baixa degrada o tempo de resposta e sensibilidade, enquanto excesso de absorção de água pode causar falha do sensor.

O esquema ilustra a correlação entre temperatura, humidade relativa e a vida útil esperada dos sensores à base de chumbo.

Até cerca de 70% de humidade relativa, a temperatura ambiente é o fator determinante para a vida útil de um sensor. Acima deste ponto, a vida útil torna-se desproporcionadamente dependente da humidade do ar.

Desafio 2: Requisitos de Ventilação

No passado, os sensores de chumbo da GfG tinham um único acesso de gás, causando problemas de ventilação devido a diferenciais de pressão que resultavam em desvios de saída ou fugas. A GfG solucionou isso adicionando uma segunda abertura.

Além disso, um novo adesivo condutor com alto teor de prata foi desenvolvido para melhorar a condutividade e adesão sem tensão térmica.

Desafio 3: Aumento de Volume

Um dos desafios significativos enfrentados pelos sensores à base de chumbo é o problema do aumento de volume do material do ânodo durante o processo de oxidação. Quando o chumbo é oxidado, ele se transforma em óxido de chumbo, que possui uma densidade menor e, portanto, ocupa um volume maior.

Esta expansão volumétrica pode resultar numa pressão interna elevada no sensor, podendo comprometer a sua funcionalidade. Além disso, o aumento da pressão pode levar à rutura do invólucro do sensor, causando uma fuga do eletrólito e, consequentemente, falhas no funcionamento do dispositivo.

Para mitigar estes problemas, é essencial desenvolver soluções inovadoras na conceção do design do sensor e na escolha dos materiais, assegurando a integridade estrutural e a eficácia do sensor ao longo do tempo.

As Soluções Inovadoras da GfG:

A inovação apresentada pela GfG com o desenvolvimento de um adesivo condutor de eletricidade com 85% de teor de prata representa um avanço significativo na área de materiais condutores.

Este tipo de adesivo não só mantém a excelente condutividade e adesão comparáveis à soldadura tradicional, mas também elimina a tensão térmica que normalmente é aplicada aos componentes sensíveis, como os sensores, durante o processo de soldagem.

Esta característica é particularmente importante em aplicações onde a integridade térmica e estrutural dos componentes deve ser preservada para garantir a precisão e longevidade dos dispositivos.

Além disso, a flexibilidade proporcionada por este adesivo condutor pode abrir novas possibilidades no design e na fabricação de dispositivos eletrónicos, permitindo conexões mais eficientes e confiáveis em uma ampla gama de aplicações tecnológicas.

A GfG está na vanguarda da inovação com sua nova série de sensores inteligentes sem chumbo, projetados para oferecer uma vida útil prolongada e funcionar eficientemente em uma ampla gama de temperaturas e níveis de humidade.

Estes sensores não apenas atendem aos mais recentes requisitos legais quanto à exclusão de chumbo, mas também cumprem as restrições relacionadas a substâncias perigosas, garantindo segurança e sustentabilidade.

Esta nova linha de produtos não só promove um ambiente mais ecológico, como também proporciona aos utilizadores uma solução tecnológica mais duradoura e confiável, ideal para diversas aplicações industriais e comerciais. Com esta inovação, a GfG reafirma o seu compromisso com a qualidade, segurança e conformidade ambiental.

A nova série de sensores de O₂ GfG sempre a solução perfeita

Seja para ambientes controlados ou temperados ou mesmo para os ambientes mais exigentes, A GfG oferece sensores inteligentes de O₂ líderes mundiais para os seus dispositivos de deteção portátil de gases.

SENSORES DE OXIGÉNIO PADRÃO – 2 anos de vida com ventilação

SENSORES DE OXIGÉNIO PADRÃO – 3 anos de vida com ventilação

SENSORES DE OXIGÉNIO SEM CHUMBO – 5 anos de vida sem chumbo com ventilação