测量溶解氧的仪器

　　一、什么是溶解氧

　　溶解氧(dissolved oxygen)是指溶解在水里氧的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数(单位为mg/L或者ppm)表示。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。它跟空气里氧分压、大气压、水温和水质有密切的关系。测量溶解氧的仪器通常叫做溶氧仪(DO仪)。

　　二、使用场合

　　1.水产养殖：

　　保证水产生物的呼吸需求，含氧量实时监测以及自动报警、自动增氧等功能。

　　2.自然水域水质监测

　　检测水域受污染程度、自净能力，防止水体富营养化等生物污染。

　　因此，HART协议最突出的特点是：数字通信与模拟信号4～20mA兼容，传输的信号用调制后的正弦信号叠加在4～20mA的模拟信号上。

　　3.污水处理，控制指标

　　厌氧池、好氧池、曝气池搭配其他指标用来控制水处理效果。

　　4.控制工业给水管道金属材质腐蚀

　　一般用ppb(ug/L)级别量程的传感器，控制管道里面做到零氧气，防止生锈，常用于电厂、锅炉设备。

　　三、工业上的基本溶氧仪分为两种

　　1. 膜法(又称极谱法、恒压法)

　　溶解氧分析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.6～ 0.8V 的极化电压时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，整个反应过程为：阳极 Ag+Cl→AgCl+2e- 阴极 O2+2H2O+4e→4OH- 根据法拉第定律：流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。

　　2.荧光法

　　荧光法探头里面内置光源，发出蓝光照射在荧光层上，荧光物质收到激发发出红光，由于氧分子可以带走能量(猝熄效应)，所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度。测量时不消耗氧气，数据稳定，性能可靠，没有干扰。

　　四、综合分析一下：

　　1.使用极谱式电极时，校正或测量前要预热至少15-30分钟。

　　2.由于电极对氧的消耗，探头表面氧的浓度会瞬间降低，因此测量时要对溶液进行搅拌，这很重要!换句话说，因为本身是通过消耗氧气来测量氧气含量的，存在系统误差。

　　3.由于电化学反应的进行，电解液浓度在不断消耗，所以需要定期添加电解液，保证浓度，为确保膜的电解液内没有气泡，要求在装上膜头时要排除掉所有液腔内的空气。

　　4.每次添加完电解液后，需要进行新一周期的校准操作(一般为无氧水中零点校准和空气中斜率校准)，然后即使使用的是带有自动温度补偿的仪表，也要在接近样品溶液的温度下校正电极比较好。

　　5.测量过程半透膜表面上不能留有任何气泡，否则它会将气泡当作氧饱和样品进行读数，像曝气池这种场合就不建议使用。

　　6.由于工艺原因，膜头较薄，尤其在有一定腐蚀的介质中容易刺穿，寿命较短，属于消耗品，如膜已破损则要进行更换。

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