溶解氧的测定方法优缺点
时间：2023-10-21 阅读：390
根据工作原理的不同，可以将溶解氧传感器分为：原电池型，极谱型，荧光法三个类型。
原电池型溶解氧传感器的工作原理：两个由不同金属制成的电极浸没在内充的溶液中，在两个电极之间会发生自然的电化学反应。水中溶解的氧气会透过电极头上的半透膜进入电极内电解液中。进入的氧分子在阴极附近会被还原为氢氧根。在阳极上产生一个与电子数量成正比的电流，该电流与溶解氧的浓度成正比，如下图所示。
极谱型溶解氧传感器的工作原理：两个不同金属制成的电极浸没在电解液中，当给溶解氧分析仪电极加上0.6-0.8V 的极化电压时，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，该电流与溶解氧的浓度成正比，如下图所示。
荧光法溶解氧传感器的工作原理：基于荧光猝熄原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以带走能量（猝熄效应），所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度，如下图所示。
三种不同类型的溶解氧传感器的优缺点如下表所示：
溶解氧传感器 | 应用范围 | 使用条件 | 干扰因素 | 维护量 |
原电池型 | 应用量程广，可测ppb痕量级和ppm量级 | 信噪比小，产生错误信号的可能性增加；对测量介质有小流速要求 | PH，介质电导率，介质中的油类、硫化物、铁、亚铁、碳酸盐和藻类等；如果电解液被污染了，会造成电池电势的漂移，导致测量误差 | 好的电极大约半年需要补充电解液及更换膜片，清洁电极等维护 |
极谱型 | ||||
荧光法 | 由于荧光淬灭时间间隔和溶解氧气浓度呈非线性关系，只能进行单点验证和过程校准 | 对测量介质有小流速要求 | 抗力强，除较高浓度的二氧化氯外，不易受到其他干扰物质的影响，但探头应避免阳光直晒；荧光帽在被刮蹭或部分污染的情况下能保持其准确度，且容易清洗 | 维护量低，无需校准、更换电解液和渗透膜，2~3年更换荧光帽 |
原电池型和极谱型溶解氧传感器属于传统型溶解氧传感器，由于膜和电解液的原因，需要经常更换和清洗探头，而且数据容易漂移。荧光法溶解氧传感器不需要频繁清洗探头，数据稳定，测量响应时间快，效果是节约了能源以及保证了降解效果。