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溶解氧的測定方法優(yōu)缺點

來源:蘇州禹山傳感科技有限公司   2023年10月21日 15:07  

根據(jù)工作原理的不同,可以將溶解氧傳感器分為:原電池型,極譜型,熒光法三個類型。
原電池型溶解氧傳感器的工作原理:兩個由不同金屬制成的電極浸沒在內(nèi)充的溶液中,在兩個電極之間會發(fā)生自然的電化學(xué)反應(yīng)。水中溶解的氧氣會透過電極頭上的半透膜進(jìn)入電極內(nèi)電解液中。進(jìn)入的氧分子在陰極附近會被還原為氫氧根。在陽極上產(chǎn)生一個與電子數(shù)量成正比的電流,該電流與溶解氧的濃度成正比,如下圖所示。
 禹山傳感
極譜型溶解氧傳感器的工作原理:兩個不同金屬制成的電極浸沒在電解液中,當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6-0.8V 的極化電壓時,氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路,陰極釋放電子,陽極接受電子,產(chǎn)生電流,該電流與溶解氧的濃度成正比,如下圖所示。
 禹山傳感
熒光法溶解氧傳感器的工作原理:基于熒光猝熄原理。藍(lán)光照射到熒光物質(zhì)上使熒光物質(zhì)激發(fā)并發(fā)出紅光,由于氧分子可以帶走能量(猝熄效應(yīng)),所以激發(fā)的紅光的時間和強(qiáng)度與氧分子的濃度成反比。通過測量激發(fā)紅光與參比光的相位差,并與內(nèi)部標(biāo)定值對比,從而可計算出氧分子的濃度,如下圖所示。
 熒光法溶氧儀
三種不同類型的溶解氧傳感器的優(yōu)缺點如下表所示:

 溶解氧傳感器

 應(yīng)用范圍

 使用條件

 干擾因素

 維護(hù)量

 原電池型

 應(yīng)用量程廣,可測ppb痕量級和ppm量級

 信噪比小,產(chǎn)生錯誤信號的可能性增加;對測量介質(zhì)有小流速要求

 PH,介質(zhì)電導(dǎo)率,介質(zhì)中的油類、硫化物、鐵、亞鐵、碳酸鹽和藻類等;如果電解液被污染了,會造成電池電勢的漂移,導(dǎo)致測量誤差
 

 好的電極大約半年需要補(bǔ)充電解液及更換膜片,清潔電極等維護(hù)

 極譜型

 熒光法

 由于熒光淬滅時間間隔和溶解氧氣濃度呈非線性關(guān)系,只能進(jìn)行單點驗證和過程校準(zhǔn)

 對測量介質(zhì)有小流速要求
 

 抗力強(qiáng),除較高濃度的二氧化氯外,不易受到其他干擾物質(zhì)的影響,但探頭應(yīng)避免陽光直曬;熒光帽在被刮蹭或部分污染的情況下能保持其準(zhǔn)確度,且容易清洗

 維護(hù)量低,無需校準(zhǔn)、更換電解液和滲透膜,2~3年更換熒光帽

原電池型和極譜型溶解氧傳感器屬于傳統(tǒng)型溶解氧傳感器,由于膜和電解液的原因,需要經(jīng)常更換和清洗探頭,而且數(shù)據(jù)容易漂移。熒光法溶解氧傳感器不需要頻繁清洗探頭,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,測量響應(yīng)時間快,效果是節(jié)約了能源以及保證了降解效果。
禹山熒光法溶氧儀

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