溶解氧在線分析儀的測量原理
更新時間:2018-01-22 點擊次數:1064次
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定性??梢允箓鞲衅鞯阶兯推鞯碾娎|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,自診斷系統會反出報警信號。