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溶解氧在线分析仪的测量原理

导读: 膜电极法是一个目前最常用的一种溶解氧连续测定方法,膜电极又名Clark氧电极,这种电极利用膜可渗透氧但不能渗透水和有机及无机溶质的原理,保护电极不与这类还原物质紧密接触,从而使传感器的灵敏度不受影响。

  膜电极法

  膜电极法是一个目前最常用的一种溶解氧连续测定方法,膜电极又名Clark氧电极,这种电极利用膜可渗透氧但不能渗透水和有机及无机溶质的原理,保护电极不与这类还原物质紧密接触,从而使传感器的灵敏度不受影响。这种半透膜通常采用聚四氟乙烯纤维、聚乙烯等材料组成。

  膜电极法溶解氧传感器是由金电极(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:

  阳极反应:4Ag 4Cl-→4AgCl 4e-

  阴极反应:O2 2H2O 4e-→4OH-

  根据法拉第定律:当电极结构固定时,在一定温度下,扩散电流的大小只与样品氧浓度成正比例线性关系,测得电流值大小,便可知待测试样中氧的浓度。

  无膜电极法

  传感器由特殊的银合金电极(阴极)和铁电极(阳极)组成,没有覆盖膜和特制的电解液,两极之间也没有极化电压。它是将被测溶液作为电解液,两极形成一个原电池,并产生一个电流,反应式如下:

  阳极反应:2Fe→2Fe2 4e-

  阴极反应:O2 2H2O 4e-→4OH-

  该电流的大小与溶液中的被测氧分子的多少成正比。该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号送入变送器,利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量,然后转化成标准信号输出。

  荧光法

  溶解氧在线分析仪

  溶解氧变送器的特点:

  1.系统具有密码保护、输出保持、输出延时、模拟量输出、继电器输出(需选配)和实时模拟功能。

  2.具有两种标定方法:1点标定法(在线)及空气(离线)标定法。为了提高传感器的精确度,系统在接受标定数据之前,将对温度等重要参数进行自动检测。

  3.系统具有完整的自诊断信息:当测量电极损坏,传感器密封损坏,温度传感器损坏时都会自动报警。

  4.变送器可以自定义刻度。

  5.可靠性高、稳定性好、操作简单,方便。

  6.完全电气隔离。

  7.溶解氧是测量水溶液中氧气的含量,它的测量范围是0~40ppm,并采用两线制直流24V电源输入,可输出4~20mA模拟量,电源线电缆长度可经达到914米,变送器到传感器的距离可以达305米。溶解氧传感器特点:

  1.传感器材料具有良好的机械强度和抗化学腐蚀能力,能适应各种刻苛的环境。

  2.三个反应电极安装在一个易于更换的反应室里,氧电极换膜方便。

  a.使传感器容易再生,节约运行成本。

  b.三个电流传感器的输出电流与O2压力成正比。

  c.阴极材料为金阳,极材料为银极。参考电极材料为银或者溴化银。

  d.参考电极用来稳定极化电位。保证测量的准确率。

  3.内置的前置放大器提高了传感器的稳定性。可以使传感器到变送器的电缆加长,可达305米。

  4.当测量传感器密封性损坏,内置温度传感器损坏,反应室膜损坏,自诊断系统会反出报警信号。

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