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恒奥德仪台式智能溶解氧分析仪使用与维护工作原理
更新时间:2026-03-12
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恒奥德仪台式智能溶解氧分析仪使用与维护工作原理
工作原理
溶解氧分析仪的核心任务是将溶解氧浓度转化为可测量的电信号,主流技术包括电化学法和光学法(荧光淬灭法)。
电化学法的核心是Clark电极,其前端覆盖一层只允许氧分子透过的透气膜,膜内充满电解液。当传感器浸入待测溶液时,氧气分子透过薄膜扩散至阴极(通常为金或铂),在恒定电压下被还原(如:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻),同时阳极(通常为银)发生氧化反应(如:4Ag + 4Br⁻ → 4AgBr + 4e⁻)。此氧化还原反应产生的扩散电流与溶液中的溶解氧浓度成正比,通过测量该电流即可计算出溶解氧含量。
光学法基于荧光猝灭原理,传感器探头涂覆有对氧敏感的荧光物质(荧光膜片)。当受到特定波长(如蓝光)激发时,荧光物质会发射出另一种波长(如红光)的荧光。溶解氧分子与激发态的荧光物质发生碰撞,会猝灭(抑制)其荧光强度或改变荧光寿命(相位差)。溶解氧浓度越高,荧光被猝灭的程度越大,荧光强度越弱或相位差变化越大。通过检测荧光强度或荧光寿命的变化,即可间接计算出溶解氧浓度。
电化学法技术成熟、成本较低、响应速度快,但需定期更换电解液和透气膜,维护工作量大,且易受其他离子干扰和信号漂移影响;光学法免维护、无电解液消耗、精度与稳定性高、校准周期长,但初期购置成本较高,且荧光物质可能存在长期衰减问题。
使用与维护
溶解氧分析仪需定期校准以确保测量准确性,常用校准方法包括标准液标定和现场取样标定。标准液标定一般采用两点标定,如使用2%的Na2SO3溶液作为零点,4M KCl或50%甲醇溶液作为量程。现场取样标定多采用Winkler法。校准过程应遵循相关技术规范,例如国家计量技术规范JJF 2294-2025。
电化学法电极需定期维护,每1~2周应清洗一次电极膜片,每2~3月应重新校验电极的零点和量程。溶氧仪电极的再生大约1年左右进行一次,包括更换内部电解液、更换膜片、清洗银电极。若发现电极泄露,需及时更换电解液。光学法电极维护量相对较小,主要需定期清洁探头表面。
新使用或连续断电5~10分钟以上后重新通电时,电极需进行极化以使内部化学体系达到平衡,通常需要数小时以达到稳定状态,之后方可进行校准和测量。测量时需保持水样流速稳定,并避免强磁场干扰。电极短期不用时可将其置于空气中,长期不用时应将电极拆下,倒出内电解液,洗净擦干后存放于干燥处。
当溶解氧电极出现灵敏度太低、零点太高或无响应等故障时,若二次仪表正常,则可能的原因包括灵敏度太低、零点太高或无响应。故障原因可能包括电极内芯阴极结垢、透氧膜污染或内电解液干枯;透氧膜污染、内电解液污染或电极内部受潮漏电;电极内部短路或断路。发生故障时,应首先尝试更换内电解液并仔细检查膜护套上透氧膜是否有损坏渗漏。