溶解氧在线分析仪的测量原理

      (1)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。
　　
　　(2)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。
　　
　　(3)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。