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溶氧儀表的基本原理

更新時(shí)間：2018-03-15

　　溶氧儀一種對(duì)溶解氧敏感的熒光物，由光源發(fā)出的中心波長(zhǎng)為465 nm 的強(qiáng)光照射到鋪有該絡(luò)合物的膜片上，激發(fā)出中心波長(zhǎng)為620 nm 的熒光，水體中的溶解氧會(huì)對(duì)激發(fā)出的熒光產(chǎn)生猝滅效應(yīng)，猝滅程度與溶解氧的質(zhì)量濃度之間存在線性關(guān)系。該膜片在無(wú)氧水中的熒光強(qiáng)度是空氣飽和水中的2O倍，變化較為明顯。對(duì)比檢測(cè)熒光信號(hào)在待測(cè)水體中猝滅前后的強(qiáng)度，即可測(cè)出水體中溶解氧的質(zhì)量濃度。基于這一原理和熒光測(cè)量技術(shù)研制了光學(xué)溶解氧分析儀。

　　溶氧儀表的基本原理

　　目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的溶解氧分析儀表的測(cè)量

　　原理屬于電化學(xué)法中的極譜分析法。極譜法分為控制電位極譜法和控制電流極譜法兩大類。在控制電位極譜法中，電極電位是被控制的激發(fā)信號(hào)，電流是被測(cè)定的響應(yīng)信號(hào)；在控制電流極譜法中，電流是被控制的激發(fā)信號(hào)，電極電位是被測(cè)定的響應(yīng)信號(hào)。

　　1、溶氧儀表的基本原理

　　溶解氧的測(cè)量方法是向電極施加一定的極化電壓，使溶解氧在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在測(cè)量電路中產(chǎn)生電流，通過(guò)測(cè)量電流大小達(dá)到確定溶解氧濃度的目的，也稱為電流式分析儀表，是控制電位極譜法的原理。

　　溶解氧分析儀表的基本原理

　　極譜溶氧儀主要由陽(yáng)極、陰極、堿性電解液、透氧膜組成。當(dāng)溶液中有氧存在時(shí)，透過(guò)膜的氧量與水中溶解氧濃度成正比，氧在電極上起去極化作用，是去極化劑，所產(chǎn)生的去極化電流與氧含量成正比。因此通過(guò)測(cè)定去極化電流的大小，就能定量地測(cè)定被測(cè)溶液的含氧量。

2、測(cè)量傳感器及原理

　　極譜法溶氧測(cè)定儀根據(jù)傳感器的原理不同可分為擴(kuò)散型傳感器和平衡型傳感器兩種類型。擴(kuò)散型傳感器需定期更換膜片和電解液。平衡型的電極不需要更換膜片和電解液，使用壽命大約一年，直接更換電極。　

　　擴(kuò)散型傳感器電極組成陽(yáng)極：銀電極或鉛電極。現(xiàn)普遍采用銀電極。陰極：金電極或鉑電極。電解液：KCl+KOH或KBr +KOH（Polymetron廠家采用KBr+KOH，Orbisphere廠家采用KCl+KOH）。透氧膜：聚四氟乙烯膜。

　　2.1擴(kuò)散型傳感器

　　u電極反應(yīng)= 4AgCl↓ 或 4Ag+4Br--4e = 4AgBr↓ 陰極——還原反應(yīng)：O2 + 2H2O + 4e = 4OH銀電極（陽(yáng)極）由于氧化而消耗，因此，它的面積要比金電極大得多。陽(yáng)極——氧化反應(yīng)：4Ag+4Cl--4e

　　2.2、平衡型傳感器

　　平衡型傳感器一般由三電極組成，其中陽(yáng)極和陰極均由貴金屬鉑或金制成，另外還有一支參比電極，同樣有電解液和透氧膜（膜材料與擴(kuò) 散型不同）。氧通過(guò)參比電極測(cè)量陰極相對(duì)于參比電極的電位，并通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)槽壓以達(dá)到維持陰極的電極電位保持恒定，溶氧儀從而保證陰極表面溶解氧的還原反應(yīng)受擴(kuò)散控制。由于陽(yáng)極也是貴金屬，不可能發(fā)生金屬的氧化反應(yīng)，只能發(fā)生水的氧化反應(yīng)，生成氧和氫離子并釋放出電子。

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