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探究在线溶解氧检测仪中荧光法与极谱法的原理差异与优势

时间:2024-11-18 14:01:31   访客:85

在线溶解氧检测仪主要基于两种测量原理:荧光法和极谱法。以下是这两种方法的原理差异与各自优势:

在线溶解氧检测仪

一、原理差异

荧光法

测量原理:荧光法溶解氧测量仪基于荧光猝熄原理。当蓝光照射到荧光物质上时,荧光物质会被激发并发出红光。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,可计算出氧分子的浓度。

结构组成:测量传感器前端由两个发光二极管(分别发射红光和蓝光)、光电探测器以及荧光帽组成。荧光帽前端的荧光物质是一种特殊的钌金属化合物,荧光物质涂覆在允许气体分子通过的聚酯箔片下方,聚酯箔片上表面涂有一层黑色的隔光材料,以避免日光和水中其他荧光物质的干扰。

极谱法

测量原理:极谱法传感器包括一个银质的阳极和在底部呈环形的金质的阴极,以及一个薄的半透过性膜。当极谱法传感器的电极上施加了极化电压时,氧气会穿透膜并在阴极上发生反应,产生电流。流过电极的电流和氧成正比,在温度不变的情况下,电流和氧浓度之间呈线性关系。

结构组成:极谱法电极通常包含一个金色阴极(金点)和一个银材质的阳极,外加一个含有电解液(通常是氯化钾溶液)的电极腔。电极头部覆盖有一层半透膜,通常是由聚乙烯或聚四氟乙烯制成,允许氧气分子通过,但阻止水分子进入。

二、各自优势

荧光法

无需标定:因为是荧光法设计,所以不需要进行标定,减少了仪器使用中的维护工作量。

测量结果稳定:测量过程中不会消耗任何物质,也不会消耗水中的溶解氧,所以测量结果更加稳定。

减少清洗频率:传统膜法需要经常清洗,否则会严重影响氧气的透过,从而影响测量。而荧光法对探头的清洁要求不高,定期擦拭荧光帽即可。

维护量低:不需要频繁校准、不需要更换膜(RO膜)、不需要频繁清洗,安装使用后的维护量非常少。

无干扰:pH的变化、污水中含有的化学物质、H2S、重金属等不会对测量造成干扰。另外,荧光法没有电解液,所以不会受到二氧化碳的影响。

响应时间快:荧光法溶解氧在与水接触的同时即可响应,时间非常短。

环境适应性强:无论是清澈见底的溪流,还是浑浊复杂的工业废水,荧光法溶解氧在线分析仪都能游刃有余地应对。

极谱法

技术成熟:极谱法作为传统的溶解氧测量方法,技术相对成熟,应用广泛。

测量准确:在适当的维护下,极谱法能够提供准确的溶解氧测量结果。

荧光法和极谱法各有其原理和优势。在实际应用中,应根据具体需求和条件选择合适的测量方法。



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