Sensores de oxígeno
7.4
Calibración de la pendiente
7.4.1 Principios generales
En el caso de la calibración de la pendiente, se utiliza su dependencia con respecto a la presión
parcial para comparar la señal de corriente con una referencia conocida, el aire.
La composición del aire seco es bien conocida:
• 20,95 % de oxígeno
• 79,05 % de nitrógeno y otros gases
Altitud y presión parcial
La presión parcial de oxígeno solo depende por otra parte de la altitud o de la presión absoluta
del aire. A una presión del aire de 1013 hPa a nivel del mar, la presión parcial del oxígeno es de
aproximadamente 212 hPa. La presión absoluta y por consiguiente también la presión parcial
de oxígeno varían en función de la altitud. Utilizando la fórmula barométrica, se puede
determinar, con solo algún error marginal, la presión parcial de oxígeno esperada a una altura
de varios kilómetros. La calibración es por tanto independiente de la altitud.
Tres procedimientos para obtener valores fiables de la presión absoluta del aire
1.
Se utiliza la altitud y la fórmula barométrica que proporciona la correlación entre el valor
esperado de la presión media absoluta del aire y la altitud (también guardados y accesibles
en el transmisor o sensor).
2.
Se mide la presión absoluta del aire con una celda de presión, por ejemplo.
3.
La presión relativa del aire a nivel del mar es un dato que suele darse en los informes
meteorológicos. Esta presión relativa del aire puede convertirse a un dato absoluto
utilizando la fórmula barométrica.
Vapor de agua
En realidad, el aire contiene siempre algo de agua en forma de vapor. Y esta cantidad interviene
en la presión total. Es decir, el vapor de agua en el aire incide sobre la presión parcial de oxígeno.
No obstante, el aire solo puede comprender un determinado volumen máximo de vapor de agua.
El resto se desprende en forma de condensaciones líquidas (p. ej., gotitas). La cantidad máxima
de vapor de agua que puede haber en el aire depende de la temperatura según funciones físicas
bien conocidas.
Aire 100% hr
En este modelo de calibración, el porcentaje de vapor de agua de deduce a partir de la altitud y
temperatura, por lo que puede disponer de información sobre la presión parcial de oxígeno
existente. Para que este modelo funcione correctamente, el sensor a calibrar debe encontrarse
próximo a una superficie de agua o en la parte superior de un recipiente llenado parcialmente
con agua. Los sensores de oxígeno pueden calibrarse de este modo con precisión y en una amplia
gama de aplicaciones, desde centrales eléctricas hasta planta de tratamiento de aguas.
H2O saturado de aire
Tras un tiempo suficiente, si se airea bien el agua, éste se encuentra en equilibrio con la presión
parcial de oxígeno del aire situado por encima de la superficie del agua. El modelo de calibración
"H2O saturado de aire" utiliza esta propiedad. También en este modelo se utiliza el valor de
temperatura para obtener información sobre la presión parcial de oxígeno esperada. Este
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Liquiport 2010 CSP44
Endress+Hauser