溶氧儀原理

溶氧儀原理

溶解氧(dissolved oxygen)是指溶解在水里氧的量，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)(單位為mg/L或者ppm)表示。有些有機(jī)化合物在喜氧菌作用下發(fā)生生物降解，要消耗水里的溶解氧，溶解氧得不到及時(shí)補(bǔ)充，水體中的厭氧菌就會(huì)很快繁殖，而使水體變黑、發(fā)臭。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)。水里的溶解氧被消耗，要恢復(fù)到初始狀態(tài)，所需時(shí)間短，說(shuō)明該水體的自凈能力強(qiáng)，或者說(shuō)水體污染不嚴(yán)重。否則說(shuō)明水體污染嚴(yán)重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。

應(yīng)用范圍

　　1.水產(chǎn)養(yǎng)殖：

　　保證水產(chǎn)生物的呼吸需求，含氧量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)增氧等功能。

　　2.自然水域水質(zhì)監(jiān)測(cè)

　　檢測(cè)水域受污染程度、自凈能力，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化等生物污染。

　　3.污水處理，控制指標(biāo)

　　厭氧池、好氧池、曝氣池搭配其他指標(biāo)用來(lái)控制水處理效果。

　　4.控制工業(yè)給水管道金屬材質(zhì)腐蝕

　　一般用ppb(ug/L)級(jí)別量程的傳感器，控制管道里面做到零氧氣，防止生銹，常用于電廠、鍋爐設(shè)備。

所謂在線溶解氧儀，就是用來(lái)檢測(cè)水中DO值的設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，然后可以起到控制輸出、信號(hào)遠(yuǎn)傳等功能。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的，有膜法和熒光法兩種測(cè)量原理的溶解氧儀。

　　1.膜法(又稱極譜法、恒壓法)

　　膜法用的是電化學(xué)原理。用半透薄膜將鉑陰極，銀陽(yáng)極，以及電解質(zhì)與外界隔開(kāi)，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的。氧以和其分壓成正比的比率透過(guò)膜擴(kuò)散，氧分壓越大，透過(guò)膜的氧就越多。當(dāng)溶解氧不斷地透過(guò)膜滲入腔體，在陰極上還原而產(chǎn)生電流，此電流和溶氧濃度直接成正比，儀表部分經(jīng)過(guò)放大處理將測(cè)得的電流轉(zhuǎn)換為濃度單位。

　　2.熒光法

　　熒光法探頭里面內(nèi)置光源，發(fā)出藍(lán)光照射在熒光層上，熒光物質(zhì)收到激發(fā)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(shí)間和強(qiáng)度與氧分子的濃度成反比。通過(guò)測(cè)量激發(fā)紅光與參比光的相位差，并與內(nèi)部標(biāo)定值對(duì)比，從而可計(jì)算出氧分子的濃度。測(cè)量時(shí)不消耗氧氣，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，性能可靠，沒(méi)有干擾。

從使用上給大家分析一下：

　　1.使用極譜式電極時(shí)，校正或測(cè)量前要預(yù)熱至少15-30分鐘。

　　2.由于電極對(duì)氧的消耗，探頭表面氧的濃度會(huì)瞬間降低，因此測(cè)量時(shí)要對(duì)溶液進(jìn)行攪拌，這很重要!換句話說(shuō)，因?yàn)楸旧硎峭ㄟ^(guò)消耗氧氣來(lái)測(cè)量氧氣含量的，存在系統(tǒng)誤差。

　　3.由于電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，電解液濃度在不斷消耗，所以需要定期添加電解液，保證濃度，為確保膜的電解液內(nèi)沒(méi)有氣泡，要求在裝上膜頭時(shí)要排除掉所有液腔內(nèi)的空氣。

　　4.每次添加完電解液后，需要進(jìn)行新一周期的校準(zhǔn)操作(一般為無(wú)氧水中零點(diǎn)校準(zhǔn)和空氣中斜率校準(zhǔn))，然后即使使用的是帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膬x表，也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極比較好。

　　5.測(cè)量過(guò)程半透膜表面上不能留有任何氣泡，否則它會(huì)將氣泡當(dāng)作氧飽和樣品進(jìn)行讀數(shù)，像曝氣池這種場(chǎng)合就不建議使用。

　　6.由于工藝原因，膜頭較薄，尤其在有一定腐蝕的介質(zhì)中容易刺穿，壽命較短，屬于消耗品，如膜已破損則要進(jìn)行更換。

　　總結(jié)一下，膜法的就是精度誤差易出現(xiàn)偏差，維護(hù)周期短，操作也比較麻煩!

　　那么熒光法的呢?由于是物理原理，氧氣在測(cè)量過(guò)程中只做催化劑，所以測(cè)量過(guò)程基本上不受外界干擾!精度高，免維護(hù)，質(zhì)量好點(diǎn)的探頭，安裝好之后基本上1-2年不用管。