溶解氧仪原理

　　最近全国的环保抓的很严，不光除了京津冀，还有江浙沪，很多项目在进行改造升级，不合格就会被环保局罚款关停。而且现在国家抓的力度也升级了，在排污口一般会进行pH(酸碱度)、DO(溶解氧)、COD(化学需氧量)等指标的监测，直接联网上传环保局。

　　首先，先给大家介绍一下溶解氧仪，今天的咱们说的是个啥……

　　定义

　　溶解氧(dissolved oxygen)是指溶解在水里氧的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数(单位为mg/L或者ppm)表示。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。它跟空气里氧分压、大气压、水温和水质有密切的关系。

　　怎么样?有没有云里雾里的感觉?话说定义就是把一个简单易懂的名词扩写成一堆谁也看不懂的句子……没事，咱们一起看看溶解氧常见的一些应用场合，理解的更加透彻一点哦!

　　1.水产养殖：

　　保证水产生物的呼吸需求，含氧量实时监测以及自动报警、自动增氧等功能。

　　2.自然水域水质监测

　　检测水域受污染程度、自净能力，防止水体富营养化等生物污染。

　　因此，HART协议最突出的特点是：数字通信与模拟信号4～20mA兼容，传输的信号用调制后的正弦信号叠加在4～20mA的模拟信号上。

　　3.污水处理，控制指标

　　厌氧池、好氧池、曝气池搭配其他指标用来控制水处理效果。

　　4.控制工业给水管道金属材质腐蚀

　　一般用ppb(ug/L)级别量程的传感器，控制管道里面做到零氧气，防止生锈，常用于电厂、锅炉设备。

　　好了，接下来!该我们的主角出场了!!!

　　咱们也不闹虚的!所谓在线溶解氧仪，就是用来检测水中DO值的设备，实时监测，然后可以起到控制输出、信号远传等功能。

　　目前市场上最常见的，有膜法和荧光法两种测量原理的溶解氧仪，那么这两者到底什么区别呢?且听小编慢慢道来：

　　1.膜法(又称极谱法、恒压法)

　　膜法用的是电化学原理。用半透薄膜将铂阴极，银阳极，以及电解质与外界隔开，一般情况下阴极几乎是和这层膜直接接触的。氧以和其分压成正比的比率透过膜扩散，氧分压越大，透过膜的氧就越多。当溶解氧不断地透过膜渗入腔体，在阴极上还原而产生电流，此电流和溶氧浓度直接成正比，仪表部分经过放大处理将测得的电流转换为浓度单位。

　　2.荧光法

　　荧光法探头里面内置光源，发出蓝光照射在荧光层上，荧光物质收到激发发出红光，由于氧分子可以带走能量(猝熄效应)，所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度。测量时不消耗氧气，数据稳定，性能可靠，没有干扰。

　　懵逼脸：那么咱们在定方案的时候，到底该怎么选呢?

　　一本正经脸：这还用说嘛?当然是荧光法的好!!!!

　　我们从使用上给大家分析一下：

　　1.使用极谱式电极时，校正或测量前要预热至少15-30分钟。

　　2.由于电极对氧的消耗，探头表面氧的浓度会瞬间降低，因此测量时要对溶液进行搅拌，这很重要!换句话说，因为本身是通过消耗氧气来测量氧气含量的，存在系统误差。

　　3.由于电化学反应的进行，电解液浓度在不断消耗，所以需要定期添加电解液，保证浓度，为确保膜的电解液内没有气泡，要求在装上膜头时要排除掉所有液腔内的空气。

　　4.每次添加完电解液后，需要进行新一周期的校准操作(一般为无氧水中零点校准和空气中斜率校准)，然后即使使用的是带有自动温度补偿的仪表，也要在接近样品溶液的温度下校正电极比较好。

　　5.测量过程半透膜表面上不能留有任何气泡，否则它会将气泡当作氧饱和样品进行读数，像曝气池这种场合就不建议使用。

　　6.由于工艺原因，膜头较薄，尤其在有一定腐蚀的介质中容易刺穿，寿命较短，属于消耗品，如膜已破损则要进行更换。

　　总结一下，膜法的就是精度误差易出现偏差，维护周期短，操作也比较麻烦!

　　那么荧光法的呢?由于是物理原理，氧气在测量过程中只做催化剂，所以测量过程基本上不受外界干扰!精度高，免维护，质量好点的探头，安装好之后基本上1-2年不用管。难道荧光法的真的就没有缺点了么?当然有!那就是贵(一般膜法的价格在2k~6k人民币，荧光法的价格在8k~2w人民币)!!!

　　除了贵，小编真的想不到其他理由拒绝荧光法了……你们有么?