Tecnología PEROXCAP® de Vaisala

Children´s hospital in Helsinki, Finland - Vaisala

Nuestra más reciente innovación se llama PEROXCAP® y se utiliza para la medición del peróxido de hidrógeno vaporizado, la temperatura, la saturación relativa y la humedad relativa. El sensor PEROXCAP® se implementa en la sonda de medición HPP272 destinada a aplicaciones de biodescontaminación con peróxido de hidrógeno ecológica.

Esta tecnología única permite mediciones precisas y repetibles del ciclo de biodescontaminación con una única sonda.

Sensor PEROXCAP® de Vaisala para la medición del peróxido de hidrógeno vaporizado, la saturación relativa y la humedad relativa

Sensor capacitivo de fina película de polímero único para mediciones repetibles

La tecnología del sensor PEROXCAP® funciona con mediciones de dos sensores HUMICAP®. Los sensores HUMICAP de Vaisala garantizan calidad y confiabilidad, con su reputación de repetibilidad, precisión, excelente estabilidad a largo plazo e histéresis insignificante incluso en las más exigentes aplicaciones de H2O2 de concentración alta en presión atmosférica. HUMICAP es un sensor de fina película de polímero compuesto por un sustrato sobre el cual se deposita una película de polímero delgada entre dos electrodos. La película de polímero absorbe o libera vapor de acuerdo a los cambios de humedad en el ambiente. A medida que la humedad cambia, las propiedades dieléctricas de la película de polímero cambian, al igual que la capacitancia del sensor. La electrónica del instrumento mide la capacitancia del sensor y la convierte en una lectura de la humedad. El electrodo superior está hecho de material conductivo resistente a la corrosión y funciona como uno de los dos electrodos del condensador.

Protege el material activo del sensor contra el polvo, la suciedad y las partículas conductoras. La fina película de polímero está intercalada entre los dos electrodos. Esta capa conductora todavía permite el paso del vapor de H2O2 y agua.

El electrodo superior avanzado es uno de los secretos detrás de un sensor de humedad de vanguardia. La fina película de polímero absorbe el vapor de H2O2 y agua. La cantidad es proporcional a la humedad relativa del ambiente (sensor con capa catalítica) o la saturación relativa (sensor sin capa catalítica), según el sensor en cuestión (A o B). Amplifica la cantidad de agua y H2O2 en el aire. Sintetizamos nuestros propios polímeros para optimizar su rendimiento.

El electrodo inferior está hecho de material conductivo resistente a la corrosión y funciona como uno de los dos electrodos del capacitor.

Tecnología de medición PEROXCAP® inteligente

La medición de PEROXCAP® usa dos sensores HUMICAP: un sensor HUMICAP contiene una capa catalítica, y el otro no. La capa catalítica cataliza
el peróxido de hidrógeno de la mezcla de vapor. Por lo tanto, el sensor HUMICAP con capa catalítica detecta únicamente vapor de agua, lo que brinda una medición de la presión parcial de agua, esto es, la humedad relativa (HR). El otro sensor HUMICAP sin la capa catalítica detecta la mezcla del aire con el vapor de peróxido de hidrógeno y el vapor de agua. La diferencia entre las lecturas de estos dos sensores indica la concentración de vapor de H2O2.

Op
Operating principle of PEROXCAP measurement
A HUMICAP sensor with a catalytic layer (under the probe filter). This sensor only senses water vapor.
B HUMICAP sensor without a catalytic layer (under the probe filter). This sensor senses the air mixture with both hydrogen peroxide vapor and water vapor.

1 Catalytic protection layer over the thin-film polymer. This layer
catalyzes hydrogen peroxide into water and oxygen and prevents it from entering the sensing polymer.
2 Thin-film polymer between two electrodes.
3 Alumina substrate

Medición repetible incluso en ambientes de alta humedad


El sensor PEROXCAP® es calentado, lo que proporciona una medición confiable incluso en ambientes donde la humedad está cerca del punto de saturación. Este calentamiento evita la condensación en el sensor. La tecnología de medición inteligente, incluida la función de purificación química, ayuda a mantener la precisión de la medición entre los intervalos de calibración en ambientes de peróxido de hidrógeno problemáticos. El proceso de purificación implica el calentamiento rápido del sensor para eliminar posibles impurezas. La exclusiva tecnología PEROXCAP® ha sido desarrollada para proporcionar mediciones estables y repetibles.

Hasta tres mediciones para la monitorización de la biodescontaminación integral

La combinación del sensor PEROXCAP® con un sensor de temperatura adicional permite hasta tres parámetros de medición: concentración de vapor de peróxido de hidrógeno, temperatura y humedad, en referencia tanto a la humedad relativa como a la saturación relativa. El peróxido de hidrógeno y el agua tienen una estructura molecular muy similar y ambos afectan la humedad del aire en el que están presentes.

  • La saturación relativa es un parámetro que indica la humedad del aire causada por el vapor de H2O2 y el vapor de agua. Cuando la saturación relativa alcanza el 100 % de SR, la mezcla de vapor comienza a condensarse.
  • La humedad relativa es un parámetro que indica la humedad del aire causada únicamente por el vapor de agua.

Efecto de H2O y H2O2 sobre la saturación relativa (SR) y la humedad relativa (HR)
1 Space without H2O2 vapor. When H2O2 vapor is not present, relative saturation equals relative humidity.
2 Same space with H
2O2 vapor introduced. Relative saturation is higher than relative humidity.
For example, at 20 °C with an H2O2 concentration of 500 ppm, the humidity level 25%RH is equivalent to 60%RS. When this gas mixture starts to condense, i.e. when RS is 100%, RH is 45%.

Calibración de fábrica H2O2 con trazabilidad

Cada sensor PEROXCAP® se fabrica en la propia sala limpia de Vaisala y se calibra individualmente en la fábrica de Vaisala. Ambas calibraciones de H2O2 y de HR cuentan con trazabilidad a las medidas internacionales del SI, lo que asegura que los valores medidos representan el ambiente real.

Gráfico H202

As an example, at 20 °C and 500 ppm hydrogen peroxide, the humidity level 25%RH is equivalent to 60%RS. When this gas mixture starts to condense (relative saturation being 100%), relative humidity is 45%.