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(單位為mg/L或者ppm)表示。有些有機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?xún)裟芰Φ囊粋€(gè)指標。水里的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態(tài),所需時(shí)間短,說(shuō)明該水體的自?xún)裟芰?,或者說(shuō)水體污染不嚴重。否則說(shuō)明水體污染嚴重,自?xún)裟芰θ?,甚至失去自?xún)裟芰Α?/span>
應用范圍
1.水產(chǎn)養殖:
保證水產(chǎn)生物的呼吸需求,含氧量實(shí)時(shí)監測以及自動(dòng)報警、自動(dòng)增氧等功能。
2.自然水域水質(zhì)監測
檢測水域受污染程度、自?xún)裟芰?,防止水體富營(yíng)養化等生物污染。
3.污水處理,控制指標
厭氧池、好氧池、曝氣池搭配其他指標用來(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(chǎng)、鍋爐設備。
所謂在線(xiàn)溶解氧儀,就是用來(lái)檢測水中DO值的設備,實(shí)時(shí)監測,然后可以起到控制輸出、信號遠傳等功能。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的,有膜法和熒光法兩種測量原理的溶解氧儀。
1.膜法(又稱(chēng)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)膜擴散,氧分壓越大,透過(guò)膜的氧就越多。當溶解氧不斷地透過(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)放大處理將測得的電流轉換為濃度單位。
2.熒光法
熒光法探頭里面內置光源,發(fā)出藍光照射在熒光層上,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),所以激發(fā)的紅光的時(shí)間和強度與氧分子的濃度成反比。通過(guò)測量激發(fā)紅光與參比光的相位差,并與內部標定值對比,從而可計算出氧分子的濃度。測量時(shí)不消耗氧氣,數據穩定,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),校正或測量前要預熱至少15-30分鐘。
2.由于電極對氧的消耗,探頭表面氧的濃度會(huì )瞬間降低,因此測量時(shí)要對溶液進(jìn)行攪拌,這很重要!換句話(huà)說(shuō),因為本身是通過(guò)消耗氧氣來(lái)測量氧氣含量的,存在系統誤差。
3.由于電化學(xué)反應的進(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沒(méi)有氣泡,要求在裝上膜頭時(shí)要排除掉所有液腔內的空氣。
4.每次添加完電解液后,需要進(jìn)行新一周期的校準操作(一般為無(wú)氧水中零點(diǎn)校準和空氣中斜率校準),然后即使使用的是帶有自動(dòng)溫度補償的儀表,也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極比較好。
5.測量過(guò)程半透膜表面上不能留有任何氣泡,否則它會(huì )將氣泡當作氧飽和樣品進(jìn)行讀數,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。
總結一下,膜法的就是精度誤差易出現偏差,維護周期短,操作也比較麻煩!
那么熒光法的呢?由于是物理原理,氧氣在測量過(guò)程中只做催化劑,所以測量過(guò)程基本上不受外界干擾!精度高,免維護,質(zhì)量好點(diǎn)的探頭,安裝好之后基本上1-2年不用管。
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