选择溶解氧测量方法(光学,电流,极谱法)

  •  
  •  

溶解氧(DO)和水质

溶解氧是各种应用中依赖的水质的关键指标。在工业水处理中,溶解氧水平可以作为导致设备腐蚀的水质问题的指标。在水产养殖,鱼类运输和水族馆应用中,监测溶解氧以确保水生物种在其栖息地中具有足够的氧气以存活,生长和繁殖。在市政水处理设施中,在曝气水处理过程中监测废水中的溶解氧。

测量溶解氧浓度

可以使用溶解氧传感器连续采样或监测水中溶解氧的浓度。溶氧探头如何工作?这个问题的答案取决于所用溶解氧传感器的类型。市售的溶解氧传感器通常分为3类:

  • Galvanic溶解氧传感器
  • 极谱溶解氧传感器
  • 光学溶解氧传感器

每种类型的溶解氧传感器具有略微不同的工作原理。因此,根据将要使用的水测量应用,每种溶解氧传感器类型具有优点和缺点。

电化学溶解氧传感器工作原理:

两个电DO传感器和极谱溶解氧传感器类型的电化学溶解的氧传感器。在电化学DO传感器中,溶解的氧从样品扩散穿过透氧膜并进入传感器。一旦进入传感器,氧气就会发生化学还原反应,产生电信号。该信号可由溶解氧仪器读取。

极谱与电流DO传感器:

电流DO传感器和极谱DO传感器之间的区别在于极谱DO传感器需要施加恒定电压。它必须是两极化的。相比之下,由于阳极(锌或铅)和阴极(银)的材料特性,电流DO传感器是自极化的。这意味着虽然电流DO传感器可以在校准后立即使用,但极谱传感器需要5-15分钟的预热时间。

光学溶氧传感器工作原理:

一个光学溶解氧传感器不具有阳极或阴极,和氧测量期间不降低。相反,传感器盖包含一种发光染料,当暴露在蓝光下时会发出红光。氧气会干扰染料的发光性质,这种效应称为“猝灭”。光电二极管将“淬火”发光与参考读数进行比较,从而可以计算水中的溶解氧浓度。

光学与电流DO传感器:

光学溶解氧测量和电流溶解氧测量都具有优点和优点。好消息是,在测量溶解氧浓度时,这两种技术都具有相似的准确度。这适用于各种测量值:现场测试显示,光学和电流DO传感器的结果相似,从~1mg / L到14mg / L.

光学和电流DO传感器之间的一个区别是电流DO传感器表现出流动依赖性。这意味着需要**小的流入速度(Sensorex型号为2英寸/秒)才能保持测量精度。光学DO传感器不需要**小流入速度。

一些样品成分可能会影响测量精度。硫化氢,例如在废水,湖底和湿地中发现的化合物,可以渗透电流传感器膜。光学溶解氧传感器将在这些环境中做出更好的选择,因为这些传感器不易受到H 2 S的干扰。

电流DO传感器优于光学DO传感器的一个优点是电流DO传感器具有更快的响应时间。根据膜材料,电流DO传感器的响应速度比光学DO传感器快2-5倍。在需要进行大量样品测量的应用中,光学DO传感器的这种限制更加麻烦。在为连续监测应用选择DO传感器时,响应时间通常不是限制因素。

极谱法,电流法和光学DO传感器的比较:

下表总结了测量水中溶解氧浓度的3种主要方法的优缺点:

  优点 限制
光纤
  • 零预热时间
  • 校准稳定性高
  • 每1 - 2年维护一次
  • 功耗更高
  • 响应时间较慢
电流的
  • 零预热时间
  • 响应时间快
  • 成本效益
  • 每2-8周维护一次
  • 硫化氢敏感性
极谱
  • 响应时间快
  • 成本效益
  • 预热5-15分钟
  • 每2-8周维护一次
  • 硫化氢敏感性