溶解氧測定儀簡明原理
更新時(shí)間：2019-11-25 點(diǎn)擊次數(shù)：2079
常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實(shí)際上是氧分壓）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大、調(diào)整（包括鹽度、溫度補(bǔ)償），由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。 溶氧儀實(shí)用的膜電極有兩種類型：極譜型（Polarography）和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型（Polarography）：電極中，由黃金（Au）環(huán)或鉑（Pt）金環(huán)作陰極；銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5～1.5伏的 極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。 陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ 同時(shí)，陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl 在正常情況下，上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示： i∞=nFA（Pm/L）Cs 式中：i∞－穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)散電流 n－得失電子數(shù) F－法拉第常數(shù)（96500 庫侖） A－陰極表面積（平方厘米） Pm－薄膜的滲透系數(shù)（厘米2/秒） L－薄膜的厚度（厘米） Cs－溶解氧濃度（ppm） 當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K= nFA（Pm/L），則上 式中：i∞=KCs。 因此可見，只要測得擴(kuò)散電流i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號(hào)產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。 原電池型(Galvanic Cell)：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時(shí)，產(chǎn)生下式反應(yīng)。 銀陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ 同時(shí)，鉛陽極被氧化：2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O 即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時(shí)向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號(hào)電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
溶解氧儀分類
按便攜性分為：便攜式溶解氧儀，臺(tái)式溶解氧儀和筆式溶解氧儀。
按用途分為：實(shí)驗(yàn)室用溶解氧儀，工業(yè)在線溶解氧儀等。
按先進(jìn)程度分為：經(jīng)濟(jì)型溶解氧儀，智能型溶解氧儀，精密型溶解氧儀或分為指針式溶解氧儀，數(shù)顯式溶解氧儀。
筆式溶解氧儀，一般制成單一量程，測量范圍狹，為簡便儀器。 便攜式和臺(tái)式溶解氧儀測量范圍較廣，常用儀器，不同點(diǎn)是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實(shí)驗(yàn)室溶解氧儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。 工業(yè)用溶解氧儀的特點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報(bào)警和控制功能等。
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