溶解氧分析儀測量原理及傳感部分

溶解氧分析儀測量原理

氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及或電解液組成氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6～0.8V 的極化電壓時(shí)氧通過膜擴(kuò)散陰極釋放電子陽極接受電子產(chǎn)生電流整個(gè)反應(yīng)過程為：

陽極 Ag Cl→AgCl 2e-

陰極 O2 2H2O 4e→4OH-

根據(jù)法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。

影響溶解氧測量的因素

氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽另外氧通過溶液擴(kuò)散比通過膜擴(kuò)散快如流速太慢會產(chǎn)生干擾。

1. 溫度的影響

由于溫度變化膜的擴(kuò)散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化直接影響到溶氧電極電流輸出常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升擴(kuò)散系數(shù)增加溶解度反而減小。溫度對溶解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry 定律來估算溫度

對膜擴(kuò)散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。

(1)氧的溶解度系數(shù)：由于溶解度系數(shù)a 不僅受溫度的影響而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下不同組分的實(shí)際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，時(shí)代超聲波測厚儀對于稀溶液溫度變化溶解度系數(shù)a 的變化約為2%/℃。

(2)膜的擴(kuò)散系數(shù)：根據(jù)阿侖尼烏斯定律溶解度系數(shù)β與溫度T 的關(guān)系為：

C=KPo2·exp(-β／T)其中假定K、Po2 為常數(shù)則可以計(jì)算出β在25℃時(shí)為2.3%/℃。

當(dāng)溶解度系數(shù)a 計(jì)算出來后可通過儀表指示和化驗(yàn)分析值對比計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)(這里略去計(jì)算過程)膜的擴(kuò)散系數(shù)在25℃時(shí)為1.5%/℃。

溶解氧儀表標(biāo)定儀表的標(biāo)定方法

溶解氧儀表標(biāo)定

儀表的標(biāo)定方法一般可采用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定或現(xiàn)場取樣標(biāo)定。

(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法：標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定一般采用兩點(diǎn)標(biāo)定，振動(dòng)測量儀即零點(diǎn)標(biāo)定和量程標(biāo)定。零點(diǎn)標(biāo)定溶液可采用2%的Na2SO3 溶液。量程標(biāo)定溶液可根據(jù)儀表測量量程選擇4M 的KCl 溶液(2mg/L)；50%的溶液(21.9mg/L)。

(2)現(xiàn)場取樣標(biāo)定法(Winkler 法)：在實(shí)際使用中多采用Winkler 方法對溶解氧分析儀進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在兩種情況：取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1化驗(yàn)分析值為A對儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)仍為M1這時(shí)只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A 即可；取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1化驗(yàn)分析值為A對儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2這時(shí)就不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為1 MA ×M2。