溶氧仪的特点有哪些
由于溶解氧容易受到空气中氧气、温度、湿度等因素影响,所以常常是运用在线检测仪器或便携式溶解氧检测仪进行现场监测。荧光法测定是目前的水中溶解氧测定时最简单便捷的方法,和碘量法和电极极谱法相比,荧光法测定时无须特意标定水中的溶解氧,而测定速度比较快,整个测量过程比较稳定,测量结果精度较高,而且对流量也没有严格要求,受到外界因素的干扰比较小,可降低清洗频率,维护成本比较低。禹山荧光法溶解氧测定仪比电化学的溶解氧测定仪具有四大优势:1、无需预热,不需电解液,使用更简便;2、免于维护和频繁校准,使用寿命更长;3、无流速限制,10秒即响应,检测效率更高;4、高精度,抗干扰,稳定性更好,耐用性更高。
溶解氧仪的测定原理
常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器,将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,再经放大、调整(包括盐度、温度补偿),由模数转换显示。溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。极谱型(Polarography):电极中,由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面,在电极上发生如下反应。阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ同时,阳极被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl在正常情况下,上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示:i∞=nFA(Pm/L)Cs式中:i∞-稳定状态的扩散电流n-得失电子数F-法拉第常数(96500 库仑)A-阴极表面积(平方厘米)Pm-薄膜的渗透系数(厘米2/秒)L-薄膜的厚度(厘米)Cs-溶解氧浓度(ppm)当电极结构和薄膜确定之后,式中A、Pm、L、n等均为常数。令K= nFA(Pm/L),则上式中:i∞=KCs。因此可见,只要测得扩散电流i∞,即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响,各型号产品采用各自技术进行补偿。原电池型(Galvanic Cell):当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时,产生下式反应。银阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ同时,铅阳极被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O即:氧在银阴极上被还原为氢氧根离子,并同时向外电路获得电子;铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀,生成铅酸氢钾,同时向外电路输出电子。接通外电路之后,便有信号电流通过,其值与溶氧浓度成正比。
溶氧仪的工作原理 ?
溶氧仪由传感器和显示仪表两个部分组
成,两部分通过七芯信号线连接。测量时,显示
仪表通过信号线在传感器的阳极和阴极之间
加上0.7V的极化电压,将被测溶解氧信号转变
成电流信号,再经集成运算放大器转变成电压
信号后,送入温度补偿环节,最后经低功耗集
成电路ICL7126进行模数转换后,采用3位液晶
显示输出。
氧传感器采用极谱型覆膜氧电极,简称氧
电极,其阴极由 4mm的黄金片组成,阳极即参
比电极为银电极;两极的空间充以电解液,顶
端被聚四氟乙烯薄膜复盖。测量时,显示仪表
的内部线路通过信号线在电极上加上0.7V的极
化电压,使渗透过薄膜的氧在电极上产生如下
反应:
黄金阴极:02+2H2O+4e-~,40H
银阳极:4Ag+4C1—4e---*4AgC1