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中級(jí)會(huì)員 | 第6年

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溶氧儀的多種工作原理和適用場景分析

時(shí)間:2024/4/28閱讀:747
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溶解氧分析儀是一種用于測量水體中溶解氧濃度的設(shè)備,它在水質(zhì)監(jiān)測、水處理、環(huán)境科學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域具有重要作用。以下是溶解氧分析儀常見的工作原理及其比較:

一、工作原理

膜電極法原理:膜電極法是常用的溶解氧測量方法,其核心組件為極譜式溶解氧電極。電極包含一層透氣膜(如聚四氟乙烯),允許水中的氧氣透過并與內(nèi)部的電解液接觸。電極內(nèi)部有兩個(gè)電極:金(陰極)和銀(陽極),當(dāng)施加電壓時(shí),氧氣在陰極被還原,陽極則發(fā)生氧化反應(yīng)。根據(jù)法拉第定律,通過測量通過電極的電流大小,可以推算出溶解氧的濃度。

熒光法原理:熒光法溶解氧分析儀利用特定的熒光染料(如釕化合物)作為氧敏感元件。當(dāng)染料受到特定波長的光照射時(shí),會(huì)發(fā)出熒光。溶解氧與染料分子結(jié)合后,熒光強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化。通過測量熒光強(qiáng)度的變化,即可計(jì)算出溶解氧濃度。優(yōu)點(diǎn):熒光法無需電解液,無極化時(shí)間,抗干擾能力強(qiáng),尤其對水樣中污染物的干擾有較好的抵抗性,且維護(hù)量低,使用壽命長。

光學(xué)傳感法原理:光學(xué)傳感法(如光纖傳感法)通常利用特定波長的光通過含有溶解氧的水樣,根據(jù)氧分子對光的吸收、散射特性變化來測定溶解氧濃度。此方法通常涉及復(fù)雜的光路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理技術(shù)。

優(yōu)點(diǎn):光學(xué)傳感法具有較高的精度和穩(wěn)定性,適用于在線連續(xù)監(jiān)測,且不受電導(dǎo)率、壓力、溫度等因素影響。

二、比較

1.       測量原理:膜電極法基于電化學(xué)反應(yīng),通過電流大小計(jì)算溶解氧濃度,原理直觀,技術(shù)成熟。熒光法利用氧對熒光染料的影響,無須電解液,抗干擾性強(qiáng),維護(hù)簡單。光學(xué)傳感法則利用光的吸收、散射特性變化,技術(shù)復(fù)雜,精度高,適用于在線監(jiān)測。

2.       維護(hù)需求:膜電極法需要定期更換膜片和電解液,維護(hù)頻率相對較高。熒光法幾乎無需更換耗材,只需定期校準(zhǔn),維護(hù)工作量較小。光學(xué)傳感法雖無需更換耗材,但光路系統(tǒng)可能需要定期清潔和校準(zhǔn)。

3.       抗干擾性:膜電極法對水樣中的干擾物質(zhì)(如硫化物、油類等)較為敏感。熒光法和光學(xué)傳感法抗干擾能力強(qiáng),尤其適合含復(fù)雜成分或污染物的水體。

綜上所述,選擇何種溶解氧分析儀應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求(如測量精度、穩(wěn)定性、抗干擾性、維護(hù)成本、使用環(huán)境等)來決定。

30溶解氧分析儀的工作原理及比較



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