溶解氧在線分析儀的測量原理

更新時間：2018-01-22

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　　溶解氧在線分析儀的測量原理

　　膜電極法是一個目前zui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及無機溶質的原理，保護電極不與這類還原物質緊密接觸，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，氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構成測量回路。當給溶解氧分析儀電極加上0.6～0.8V的極化電壓時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產生電流，整個反應過程為：

　　陽極反應：4Ag 4Cl-→4AgCl 4e-

　　陰極反應：O2 2H2O 4e-→4OH-

　　根據法拉第定律：當電極結構固定時，在一定溫度下，擴散電流的大小只與樣品氧濃度成正比例線性關系，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，并產生一個電流，反應式如下：

　　陽極反應：2Fe→2Fe2 4e-

　　陰極反應：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、溫度之間的關系曲線計算出水中的含氧量，然后轉化成標準信號輸出。

　　溶解氧傳感器特點：

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

　　2．三個反應電極安裝在一個易于更換的反應室里，氧電極換膜方便。

　　a．使傳感器容易再生，節(jié)約運行成本。

　　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。保證測量的準確率。

　　3．內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305米。

　　4．當測量傳感器密封性損壞，內置溫度傳感器損壞，反應室膜損壞，自診斷系統(tǒng)會反出報警信號。