溶解氧在線分析儀的測量原理

　　膜電極法是一個目前最常用的一種溶解氧連續(xù)測定方法，膜電極又名Clark氧電極，這種電極利用膜可滲透氧但不能滲透水和有機(jī)及無機(jī)溶質(zhì)的原理，保護(hù)電極不與這類還原物質(zhì)緊密接觸，從而使傳感器的靈敏度不受影響。這種半透膜通常采用聚四氟乙烯纖維、聚乙烯等材料組成。

　　膜電極法溶解氧傳感器是由金電極（陰極）和銀電極（陽極）及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6～0.8V的極化電壓時，氧通過膜擴(kuò)散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產(chǎn)生電流，整個反應(yīng)過程為：

　　陽極反應(yīng)：4Ag 4Cl-→4AgCl 4e-

　　陰極反應(yīng)：O2 2H2O 4e-→4OH-

　　根據(jù)法拉第定律：當(dāng)電極結(jié)構(gòu)固定時，在一定溫度下，擴(kuò)散電流的大小只與樣品氧濃度成正比例線性關(guān)系，測得電流值大小，便可知待測試樣中氧的濃度。

　　無膜電極法

　　傳感器由特殊的銀合金電極（陰極）和鐵電極（陽極）組成，沒有覆蓋膜和特制的電解液，兩極之間也沒有極化電壓。它是將被測溶液作為電解液，兩極形成一個原電池，并產(chǎn)生一個電流，反應(yīng)式如下：

　　陽極反應(yīng)：2Fe→2Fe2 4e-

　　陰極反應(yīng)：O2 2H2O 4e-→4OH-

　　該電流的大小與溶液中的被測氧分子的多少成正比。該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號送入變送器，利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計(jì)算出水中的含氧量，然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。

　　熒光法

　　溶解氧在線分析儀

　　溶解氧變送器的特點(diǎn)：

　　1．系統(tǒng)具有密碼保護(hù)、輸出保持、輸出延時、模擬量輸出、繼電器輸出（需選配）和實(shí)時模擬功能。

　　2．具有兩種標(biāo)定方法：1點(diǎn)標(biāo)定法（在線）及空氣（離線）標(biāo)定法。為了提高傳感器的精確度，系統(tǒng)在接受標(biāo)定數(shù)據(jù)之前，將對溫度等重要參數(shù)進(jìn)行自動檢測。

　　3．系統(tǒng)具有完整的自診斷信息：當(dāng)測量電極損壞，傳感器密封損壞，溫度傳感器損壞時都會自動報(bào)警。

　　4．變送器可以自定義刻度。

　　5．可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡單，方便。

　　6．完全電氣隔離。

　　7．溶解氧是測量水溶液中氧氣的含量，它的測量范圍是0～40ppm，并采用兩線制直流24V電源輸入，可輸出4～20mA模擬量，電源線電纜長度可經(jīng)達(dá)到914米，變送器到傳感器的距離可以達(dá)305米。溶解氧傳感器特點(diǎn)：

　　1．傳感器材料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗化學(xué)腐蝕能力，能適應(yīng)各種刻苛的環(huán)境。

　　2．三個反應(yīng)電極安裝在一個易于更換的反應(yīng)室里，氧電極換膜方便。

　　a．使傳感器容易再生，節(jié)約運(yùn)行成本。

　　b．三個電流傳感器的輸出電流與O2壓力成正比。

　　c．陰極材料為金陽，極材料為銀極。參考電極材料為銀或者溴化銀。

　　d．參考電極用來穩(wěn)定極化電位。保證測量的準(zhǔn)確率。

　　3．內(nèi)置的前置放大器提高了傳感器的穩(wěn)定性。可以使傳感器到變送器的電纜加長，可達(dá)305米。

　　4．當(dāng)測量傳感器密封性損壞，內(nèi)置溫度傳感器損壞，反應(yīng)室膜損壞，自診斷系統(tǒng)會反出報(bào)警信號。