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散進入電解液與金電極和銀電極構(gòu)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(chǎn)生電流整個反應(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散比通過膜擴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)則可以計算出β在25℃時為2.3%/℃。

當溶解度系數(shù)a 計算出來后可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(shù)(這里略去計算過程)膜的擴散系數(shù)在25℃時為1.5%/℃。

溶解氧儀表標定儀表的標定方法

溶解氧儀表標定

儀表的標定方法一般可采用標準液標定或現(xiàn)場取樣標定。

(1)標準溶液標定法：標準溶液標定一般采用兩點標定，振動測量儀即零點標定和量程標定。零點標定溶液可采用2%的Na2SO3 溶液。量程標定溶液可根據(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)場取樣標定法(Winkler 法)：在實際使用中多采用Winkler 方法對溶解氧分析儀進行現(xiàn)場標定。使用該方法時存在兩種情況：取樣時儀表讀數(shù)為M1化驗分析值為A對儀表進行標定時儀表讀數(shù)仍為M1這時只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A 即可；取樣時儀表讀數(shù)為M1化驗分析值為A對儀表進行標定時儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2這時就不能將調(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。