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選擇溶解氧測量方法(光學,電流,極譜法)

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溶解氧(DO)和水質

溶解氧是各種應用中依賴的水質的關鍵指標。在工業水處理中,溶解氧水平可以作為導致設備腐蝕的水質問題的指標。在水產養殖,魚類運輸和水族館應用中,監測溶解氧以確保水生物種在其棲息地中具有足夠的氧氣以存活,生長和繁殖。在市政水處理設施中,在曝氣水處理過程中監測廢水中的溶解氧。

測量溶解氧濃度

可以使用溶解氧傳感器連續采樣或監測水中溶解氧的濃度。溶氧探頭如何工作?這個問題的答案取決于所用溶解氧傳感器的類型。市售的溶解氧傳感器通常分為3類:

  • Galvanic溶解氧傳感器
  • 極譜溶解氧傳感器
  • 光學溶解氧傳感器

每種類型的溶解氧傳感器具有略微不同的工作原理。因此,根據將要使用的水測量應用,每種溶解氧傳感器類型具有優點和缺點。

電化學溶解氧傳感器工作原理:

兩個電DO傳感器和極譜溶解氧傳感器類型的電化學溶解的氧傳感器。在電化學DO傳感器中,溶解的氧從樣品擴散穿過透氧膜并進入傳感器。一旦進入傳感器,氧氣就會發生化學還原反應,產生電信號。該信號可由溶解氧儀器讀取。

極譜與電流DO傳感器:

電流DO傳感器和極譜DO傳感器之間的區別在于極譜DO傳感器需要施加恒定電壓。它必須是兩極化的。相比之下,由于陽極(鋅或鉛)和陰極(銀)的材料特性,電流DO傳感器是自極化的。這意味著雖然電流DO傳感器可以在校準后立即使用,但極譜傳感器需要5-15分鐘的預熱時間。

光學溶氧傳感器工作原理:

一個光學溶解氧傳感器不具有陽極或陰極,和氧測量期間不降低。相反,傳感器蓋包含一種發光染料,當暴露在藍光下時會發出紅光。氧氣會干擾染料的發光性質,這種效應稱為“猝滅”。光電二極管將“淬火”發光與參考讀數進行比較,從而可以計算水中的溶解氧濃度。

光學與電流DO傳感器:

光學溶解氧測量和電流溶解氧測量都具有優點和優點。好消息是,在測量溶解氧濃度時,這兩種技術都具有相似的準確度。這適用于各種測量值:現場測試顯示,光學和電流DO傳感器的結果相似,從~1mg / L到14mg / L.

光學和電流DO傳感器之間的一個區別是電流DO傳感器表現出流動依賴性。這意味著需要**小的流入速度(Sensorex型號為2英寸/秒)才能保持測量精度。光學DO傳感器不需要**小流入速度。

一些樣品成分可能會影響測量精度。硫化氫,例如在廢水,湖底和濕地中發現的化合物,可以滲透電流傳感器膜。光學溶解氧傳感器將在這些環境中做出更好的選擇,因為這些傳感器不易受到H 2 S的干擾。

電流DO傳感器優于光學DO傳感器的一個優點是電流DO傳感器具有更快的響應時間。根據膜材料,電流DO傳感器的響應速度比光學DO傳感器快2-5倍。在需要進行大量樣品測量的應用中,光學DO傳感器的這種限制更加麻煩。在為連續監測應用選擇DO傳感器時,響應時間通常不是限制因素。

極譜法,電流法和光學DO傳感器的比較:

下表總結了測量水中溶解氧濃度的3種主要方法的優缺點:

  優點 限制
光纖
  • 零預熱時間
  • 校準穩定性高
  • 每1 - 2年維護一次
  • 功耗更高
  • 響應時間較慢
電流的
  • 零預熱時間
  • 響應時間快
  • 成本效益
  • 每2-8周維護一次
  • 硫化氫敏感性
極譜
  • 響應時間快
  • 成本效益
  • 預熱5-15分鐘
  • 每2-8周維護一次
  • 硫化氫敏感性

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