El equipo integrará un módulo de detección basado en transductores electroquímicos fabricados mediante tecnología microelectrónica de silicio, serigráfica de película gruesa (ver Tabla 1 en Anexo). Como dispositivos básicos se contempla la utilización de ISFET (Ion Selective Field Effect Transistor) para la determinación de pH, electrodos de película gruesa y electrodos selectivos a iones (ISE) para la determinación de iones (por ejemplo,
), microelectrodos de película fina para la determinación de conductividad y oxígeno disuelto en agua, sensores semiconductores para la medida de temperatura, sensores de fibra óptica para la medida de hidrocarburos–u especies que modifiquen el índice de refracción del medio- y sensores ultrasónicos para la medida de turbidez en aguas y contenido en clorofila.Se diseñarán y fabricarán los transductores y sensores con tamaños y geometrías específicas para su adaptación al módulo de gestión de fluidos. Ello requerirá el diseño de las celdas de flujo adecuadas para la inserción de los sensores.
El módulo de gestión de fluidos permitirá automatizar diferentes etapas básicas del procedimiento analítico previas a la medida como son las de muestreo, calibración, separación y reacción. Este sistema deberá ser lo suficientemente flexible para su adaptación a las distintas aplicaciones planteadas, mediante el uso de elementos fluídicos intercambiables.
Para desarrollar los elementos pasivos (depósitos, canales, mezcladores, separadores) responsables de la gestión de fluidos del analizador se utilizará la tecnología de micromecanización y cerámicas de baja temperatura de sinterizado (LTCC) como substrato.
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Alternativamente, los elementos activos (válvulas y bombas) serán comerciales. Para la adquisición, acondicionamiento y tratamiento de la señal se diseñará un módulo que integrará la instrumentación necesaria para la medida simultánea de todos los parámetros escogidos de forma contínua.
| Tipo de sensores | Parámetro |
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| ISFET, ISE
Electrodos de película gruesa (Screen printing) |
pH
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| Microelectrodos | Conductividad oxígeno disuelto |
| Sensor ultrasónico | Turbidez Contenido de clorofila |
| Diodos y sensores de fibras ópticas (Redes de Bragg/LPG) | Temperatura Idrocarburos |
Esta instrumentación se basará en electrónica convencional y en programas de software adecuados para el tratamiento de la señal y la correcta visualización de los resultados. Asimismo, esta instrumentación controlará también los elementos activos del módulo de gestión de fluidos (bombas y válvulas). Todos estos módulos se integrarán en una misma plataforma compacta y versátil. Dicho analizador se aplicará en una primera etapa al control medioambiental para la detección en aguas superficiales, subterráneas y residuales.
Los parámetros que se han propuesto permiten obtener una información global de la calidad del agua, pero además sirven como indicadores de la presencia de exceso de materia orgánica o de exceso de nutrientes. Por ejemplo, en aguas naturales se podrían detectar niveles elevados de nitratos, ion que origina problemas de eutrofización. Por lo tanto, este equipo servirá como un sistema de alarma para detectar los cambios bruscos en tiempo real de un compuesto indeseado. Asimismo, y por la facilidad de intercambio de los distintos módulos, podrá ser utilizado como soporte en el control de procesos industriales o en el control de calidad de la industria agroalimentaria.
