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溶氧分析仪的工作原理

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溶氧分析仪的工作原理

  水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说,了解曝气池和氧化沟的氧含量非常重要,污水中溶氧增加,会促进除厌氧微生物以外的生物活动,因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子,使污水得到净化。

   测定氧含量主要有三种方法:自动比色分析和化学分析测量,顺磁法测量,电化学法测量。水中溶氧量一般采用电化学法测量

   氧能溶于水,溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高,水溶解氧的能力就越大,其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定,亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比.
  以COS 4氧量测量传感器为例。其中的电极由阴极(常用金和铂制成)和带电流的反电极(银)、无电流的参比电极(银)组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。  

  向反电极和阴极之间施加极化电压,假如测量元件浸入在有溶解氧的水中,氧会通过隔膜扩散,出现在阴极上(电子过剩)的氧分子就会被还原成氢氧根离子: 
    电化学当量的氯化银沉淀在反电极上(电子不足):4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-。  
    对于每个氧分子,阴极放出4个电子,反电极接受电子,形成电流,电流的大小与被测污水的氧分压成正比,该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器,利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量,然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。 
    COS 4溶氧传感器的响应时间为:3分钟后达到最终测量值的90%,9分钟后达到最终测量值的99%;最低流速要求为0.5cm/s。


1.溶氧仪的特点 
  溶氧仪具有安装方便,标定周期长(3~4个月),对其他物质不敏感等特点,并且能监测隔膜和探头内电解质的使用情况,一般每一至三年更换一次电解质和隔膜。 
  COM252型溶氧变送器属智能化仪表,带有HART或Profibus通讯协议,还具有自诊断功能,当发生故障时,会显示故障代码,提示维护人员故障所在,通过查维护手册找出解决故障的办法,大大降低了维护时间和工作量。

2.溶氧仪的安装和维护 
  溶氧仪一般采用浸入式安装,在此应注意,一定要选用原厂的安装支架。厂家配带的安装支架为不锈钢制成,带有塑料链条,通过调整链条长度可以改变传感器的浸入深度,支架上的引导管保证了传感器始终处于垂直位置。支架部分都经过特殊设计,它可以将水面的波动传至浸入管,从而引起浸入管的轻微振动,使得通过浸入管在探头的表面产生一个附加的清洗效果。有的用户为了减少投资,自己制作安装支架,往往导致支架上的浸入管和传感器之间密封不严,污水渗入,使得专用电缆和传感器的连接处长期浸泡在污水中,容易造成传感器的损坏;有的甚至不做安装支架,直接将传感器投入水中,这样在传感器和电缆之间会形成较大的拉力,传感器更容易损坏。 
  溶解氧探头每周应用水轻轻清洗,发现膜头损坏应及时更换,电解液受污染也应及时更换。当污水中含有H2S、NH3、苯或酚这些成份时,对膜头是有害的。在这种场合下必须经常更换膜头。判断探头中电极的好坏只需看颜色即可,参考电极应是黑灰色,阴极(金电极)应呈黄色,而反电极必须发亮,否则应进行清洗或再生。

随着我国对水资源保护的日益重视,污水的净化处理显得越来越重要,而与之配套的处理过程所需的检测仪表是必不可少的。水质分析仪作为污水处理行业中最重要的仪表,除了选型和安装正确以外,定期的维护和标定也十分重要,而且是使仪表能够真正发挥作用的关键所在。