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,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,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指標。水里的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態(tài),所需時間短,說明該水體的自凈能力強,或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重,自凈能力弱,甚至失去自凈能力。
應用范圍
1.水產(chǎn)養(yǎng)殖:
保證水產(chǎn)生物的呼吸需求,含氧量實時監(jiān)測以及自動報警、自動增氧等功能。
2.自然水域水質(zhì)監(jiān)測
檢測水域受污染程度、自凈能力,防止水體富營養(yǎng)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、鍋爐設(shè)備。
所謂在線溶解氧儀,就是用來檢測水中DO值的設(shè)備,實時監(jiān)測,然后可以起到控制輸出、信號遠傳等功能。目前市場上常見的,有膜法和熒光法兩種測量原理的溶解氧儀。
1.膜法(又稱極譜法、恒壓法)
膜法用的是電化學原理。用半透薄膜將鉑陰極,銀陽極,以及電解質(zhì)與外界隔開,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膜擴散,氧分壓越大,透過膜的氧就越多。當溶解氧不斷地透過膜滲入腔體,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)過放大處理將測得的電流轉(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)的紅光的時間和強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)部標定值對比,從而可計算出氧分子的濃度。測量時不消耗氧氣,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,性能可靠,沒有干擾。
從使用上給大家分析一下:
1.使用極譜式電極時,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瞬間降低,因此測量時要對溶液進行攪拌,這很重要!換句話說,因為本身是通過消耗氧氣來測量氧氣含量的,存在系統(tǒng)誤差。
3.由于電化學反應的進行,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)沒有氣泡,要求在裝上膜頭時要排除掉所有液腔內(nèi)的空氣。
4.每次添加完電解液后,需要進行新一周期的校準操作(一般為無氧水中零點校準和空氣中斜率校準),然后即使使用的是帶有自動溫度補償?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.測量過程半透膜表面上不能留有任何氣泡,否則它會將氣泡當作氧飽和樣品進行讀數(shù),像曝氣池這種場合就不建議使用。
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,氧氣在測量過程中只做催化劑,所以測量過程基本上不受外界干擾!精度高,免維護,質(zhì)量好點的探頭,安裝好之后基本上1-2年不用管。