在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域,溶解氧檢測儀是一款至關(guān)重要的設(shè)備,它能夠精準(zhǔn)地測量水中溶解氧的含量,為眾多行業(yè)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支持。那么,這些檢測儀究竟是如何工作的呢? 目前,常見的溶解氧檢測儀主要基于兩種工作原理:電化學(xué)法和光學(xué)法。 電化學(xué)法中的極譜法是較為經(jīng)典的一種。這種方法利用了氧分子的電化學(xué)特性。在檢測儀的電極系統(tǒng)中,有一個(gè)陰極和一個(gè)陽極,通常浸沒在被測水樣中。當(dāng)在電極之間施加一定的電壓時(shí),水中的溶解氧分子會(huì)在陰極表面發(fā)生還原反應(yīng)。氧分子獲得電子被還原為氫氧根離子,這個(gè)還原過程會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的電流。根據(jù)法拉第定律,電流的大小與參與反應(yīng)的氧分子數(shù)量成正比,而水中溶解氧的濃度又決定了氧分子的數(shù)量。因此,通過測量這個(gè)電流的大小,并經(jīng)過儀器內(nèi)部的信號(hào)放大、轉(zhuǎn)換和計(jì)算處理,就能夠精確地得出水中溶解氧的含量數(shù)值。這種方法具有較高的精度和可靠性,在許多傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測場景中廣泛應(yīng)用,但它也存在一些局限性,例如電極可能會(huì)受到水中雜質(zhì)的污染,需要定期進(jìn)行清潔和校準(zhǔn),以確保測量的準(zhǔn)確性。 光學(xué)法溶解氧檢測儀則是利用了氧分子對(duì)特定波長光的吸收特性。儀器內(nèi)部配備有發(fā)光源,能夠發(fā)射出特定波長的光,通常是藍(lán)光或紅光。當(dāng)這束光穿過含有溶解氧的水樣時(shí),水中的氧分子會(huì)吸收一部分光能量。通過檢測光在穿過水樣前后的強(qiáng)度變化,利用比爾 - 朗伯定律(Beer-Lambert Law),就可以推算出水中溶解氧的濃度。比爾 - 朗伯定律指出,光的吸收程度與吸光物質(zhì)的濃度和光程長度成正比。在溶解氧檢測中,光程長度是固定的,因此光吸收程度只與溶解氧濃度有關(guān)。光學(xué)法具有響應(yīng)速度快、測量精度高、不易受水樣中化學(xué)物質(zhì)干擾等優(yōu)點(diǎn),而且不需要使用電極,避免了電極污染和維護(hù)的問題,使用壽命相對(duì)較長。不過,光學(xué)法檢測儀的價(jià)格通常相對(duì)較高,對(duì)儀器的光學(xué)部件和光源穩(wěn)定性要求也較高。 無論是電化學(xué)法還是光學(xué)法的溶解氧檢測儀,為了確保測量的精準(zhǔn)性,在使用過程中都需要注意一些關(guān)鍵因素。首先,儀器的校準(zhǔn)至關(guān)重要。在每次使用前或定期使用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),以修正可能存在的測量偏差,使儀器的測量結(jié)果與真實(shí)值相符。其次,測量環(huán)境也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響,例如水溫、水壓、水中的鹽度等因素都會(huì)影響溶解氧的溶解度和檢測儀的測量性能。因此,一些高端的溶解氧檢測儀會(huì)配備溫度、壓力和鹽度補(bǔ)償功能,通過內(nèi)置的傳感器測量這些環(huán)境參數(shù),并對(duì)溶解氧的測量結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和修正,從而進(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
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