Kernbetriebsprinzip des Online-Mikrogramm-Detektors für gelösten Sauerstoff

Basierend auf elektrochemischer oder optischer Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung extrem niedriger Konzentrationen im Wasserkörper (Mikrogramm, d.h.ppbNiveau) des gelösten Sauerstoffs. Im Folgenden werden gemeinsame technische Details erläutert.

Messprinzip

Solche Geräte werden in der Regel‌Membranelektrodenmethode‌(Elektrochemisches Prinzip) oder‌Optische Fluoreszenz-Löschprinzip‌.

‌Elektrochemische Prinzipien‌Dargestellt durch polare oder Original-Batterie-Elektroden. Elektrode aus Platinkathode, Silber/Zusammengesetzt aus Silber- oder Bleianode und Elektrolyt, die eine äußere Sauerstoffmembran bedeckt. Wenn die Elektrode in die Wasserprobe eintaucht, reagiert der gelöste Sauerstoff durch die Membran in der Katode (z.B.O₂+ 2 Stunden₂O + 4e⁻ →4OH⁻Erzeugt einen Diffusionsstrom, der proportional zur Sauerstoffkonzentration ist. Durch Messung des Stromwertes und Umrechnung des Messgerätes wird die Konzentration des gelösten Sauerstoffs ermittelt. Die polare Elektrode erfordert eine zusätzliche Polarisationsspannung (in der Regel0,6 bis 0,8 VDie ursprüngliche Batterielektrode erzeugt spontan eine Spannung ohne Vorwärmung.

‌Optische Prinzipien‌: basierend auf Fluoreszenz-Löscheffekt. Die Fluoreszenzstoffe an der Frontseite des Sensors emittieren Fluoreszenz, nachdem sie durch Licht angeregt werden, und gelöster Sauerstoff löst die Fluoreszenzintensität aus, und der Auslöschungsgrad hängt von der Sauerstoffkonzentration ab. Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff kann durch die Erkennung von Fluoreszenzbebrechungszeiten oder Intensitätsänderungen berechnet werden. Die optische Methode verhindert Membran-Diffusion-Störungen und eignet sich besser für Spuren-Sauerstoff-Detektion.

Wichtige Betriebspunkte

‌Signalwandlung und Kompensation‌：

Das Stromsignal, das durch einen elektrochemischen Sensor erzeugt wird, muss verstärkt und linearisiert werden und in Konzentrationseinheiten (z. B. μ) umgewandelt werden.von g/Loderppb).

Instrumente sind in der Regel integriert‌Automatische Temperaturkompensation‌(durchPT100thermische Widerstände),‌Korrektur des Salzgehaltes‌und‌Atmosphärische Druckkompensation‌Funktionen zur Beseitigung der Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die Messung. Zum Beispiel jede Temperaturänderung1℃Der Sauerstofflösungskoeffizient ändert sich2%Es muss in Echtzeit korrigiert werden.

‌Kalibrierung und Wartung‌：

Die Kalibrierung erfolgt mit zwei Punkten: Nullpunkt wird mit Stickstoffgesättigtem Wasser oder Natriumsulfatlösung und Messbereich mit bekannter Sauerstoffkonzentrationslösung (z. B. Luftgesättigtes Wasser) kalibriert.

Für die Mikrogrammerfassung ist die Elektrodenoberfläche regelmäßig gereinigt, der Elektrolyt ausgetauscht (um Blasen zu vermeiden) und mit einem speziellen Kit unter konstanten Temperaturen und Druck korrigiert, um die Genauigkeit zu gewährleisten.

‌Datenverarbeitung und -ausgabe‌：

Ein integrierter Mikroprozessor ermöglicht die automatische Speicherung von Daten (z.B.800Gruppe Aufzeichnung), durchführen Sie die Elektrodenleistungsprüfung und passierenRS232Bluetooth oderWLAN-InternetzugangDatenübertragung. Die Anzeigeschnittstelle zeigt normalerweise den gelösten Sauerstoffwert, die Temperatur und den Elektrodenzustand synchron an.

Hinweise

‌Probenflussgeschwindigkeit‌Um die Genauigkeit der Messung zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass die Durchflussgeschwindigkeit der Wasserprobe durch die Elektrodenmembran nicht geringer ist als0,3 m/sVerbreitungsstörungen vermeiden.

‌Anwendungsbereiche‌Diese Art von Instrumenten wird weit verbreitet in Abwasserbehandlung, Trinkwasser-Überwachung, industrielle Prozesssteuerung und andere Gelegenheiten, die eine hohe Empfindlichkeit erfordern, optische Sensoren aufgrund der anaeroben Sauerstoffverbrauchseigenschaften haben einen offensichtlichen Vorteil bei der Spuren-Sauerstoffdetektion.

Durch das obige Prinzip und das Betriebsdesign ermöglichen Online-Mikrogramm-Detektoren für gelösten Sauerstoff eine präzise und kontinuierliche Echtzeitüberwachung.