溶解氧传感器(极谱式)
溶解氧分析仪传感器OxymaxWCOS61
测量电缆 接线盒
· 测量电缆OMK 用于接线盒和变送器之间的延长电缆,长度没有限制; 按“米”销售-订货号:50004124
·VS接线盒 带插拔式插座和7针插头 用于延长从探头到变送器的连接电缆,IP65防护等级 订货号:50001054
·测量结果: - 探头给出一个与介质中氧浓度相关的信号。 -流体温度和空气压力影响已考虑在探头测量内。
光学信号可以连续测量,可靠地分析 当有故障发生时,会在变送器中发出出错信息
自动监测探头老化,一段时期后变送器会显示一个预先维护的报警信息,到期未维护会产 生一个出错信息。
另外,通过Liquisys M COM2x3 仪表的探头自检测系统,会将下列测量 故障也显示出来: ·测量结果不可信地过高或过低 ·因不正常测量而造成的明显干扰
·污水处理厂 活性污泥池中氧的测量和调节,以便在生物降解过程中
达到最高效
·水文监测 测量河流、湖泊、海洋中的含氧量,从而指示水的质量
·水处理 氧气测量,对饮用水的状态检测(富氧量/腐蚀预防等)
·渔场 氧气的测量和调节以便维持最佳的生存和生长环境
优点
·光电技术 -维护率低 -可靠性高
·与带COM2x3W 兼容,替代目前使用良好的COS31 探头 -光电技术能方便地改变测量点
图1:测量系统 1 浸入式支架CYA611 2 VS接线盒(备选) 3 Liquisys M COM253 变送器 4 测量电缆,备选扩展电缆 5 探头电缆 6 溶解氧探头 COS61
2
输入
测量变量
测量范围
极谱式DO电极理论与故障分析
安 装 位 置 正 确
极化时间
探头非极化状态指探头未处于被极化的状态,即 : 1、更换电解液时; 2、更换膜时; 3、与变送器或极化器断开时。
探头校准
一点校准:以空气或饱和介质为基 准校准斜率。最常用的校准方法。
两点校准 (Hamilton采用了零点固定技术,一 般不需要进行两点校准)
以下均指一点校准
高质量的钢代替塑料
可重复使用
可以用于所有Hamilton产品
带有T-82连接器Oxfam电极
新 OXYFERM 内电极替换
从主体上旋出膜套
直接抓住玻璃部分上面的金属,从传感器主体 部分拔出内电极 对准插座,插入内电极。 在一个新的膜帽里注入1.6 ml电解液,然后旋 入传感器。(注意进2退一)
打磨纸(用于阴极打磨)
OXYFERM 膜备件
刻有系列号的3 个膜备件 20 ml电解液 吸液管 O型密封圈 打磨纸
耐 CIP的膜备件
特殊材料制成的耐CIP的3 个膜
20 ml电解液 吸液管
O型密封圈
打磨纸 膜上刻有系列号
专为发酵溶氧电极用的高压蒸气灭菌帽
注意事项
在空气中(40% 的湿度)进行校正,相比空气饱和状态下的 水(仅100% 湿度)条件下校正,读数会偏低. 这种情况下, 有些变送器有相关的湿度输入功能,或者是要求使用者 选择在空气中还是在水中校正.然后测量仪就会计算出 准确值. 假设在2倍的压力下,在一个封闭的反应器当中, 有可能 出现200% 的读数! 为什么会出现这种情况呢? 比如氧分压从207 上升到 414 mbar!
溶解氧的测定实验报告
上海应用技术大学实验报告课程名称无机化学综合实验(水环境指标综合分析)实验项目溶解氧的测定班级(课程序号)组别同组者实验日期指导教师成绩一、实验目的1.了解溶解氧仪的构造和工作原理2.掌握溶解氧仪的使用方法和注意事项二、实验原理溶解氧是指水中溶解的分子态的氧,简称DO。
水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。
溶解氧测定仪的工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原,产生与氧浓度成正比的扩散电流,通过测量此电流,得到水中溶解氧的浓度。
溶解氧通常有两个来源:一个来源是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。
因此水中的溶解氧会由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用而得到不断补充。
但当水体受到有机物污染,耗氧严重,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。
溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。
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。
溶解氧仪的隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。
本实验应用的溶解氧传感器采用极谱型复膜氧电极,极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极,电极内部电解液为氯化钾,电极外部为厚度25-50u m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜,薄膜挡住了电极内外液体交流,使水中溶解氧渗入电极内部,两电极间的电压控制在0.5-0.8V,通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。
溶解氧仪的测定原理常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器,将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,再经放大、调整(包括盐度、温度补偿),由模数转换显示。
溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。
极谱型(Polarography):电极中,由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。
水质溶解氧的测定 电化学探头
0.0559
35
6.95
16
9.86
0.0543
36
6.84
17
9.66
0.0527
37
6.73
18
9.46
0.0511
38
6.63
19
9.27
0.0496
性搅拌器。
2.4大气压力计。
2.5溶解氧瓶(300mL具塞细口瓶)。
2.6温度计(精度至0.5℃)。
3、试剂
未注明均采用分析纯试剂和蒸馏水或去离子水。
3.1亚硫酸钠(Na2SO3)溶液
3.2二价钴盐(CocCl2·H2O)。
4、分析步骤
4.1溶解氧测定仪和溶解氧膜电极的使用均按说明书进行。
在测量样品时的温度不同于校准仪器时的温度,应对仪器读书给予相应校正。有些仪器可以自动进行补偿。该校正考虑到了在两种不同温度下,氧溶解度的差值。要计算溶解氧的实际值,需将测定温度下所得读数乘以下列比值:
式中:Cm──测定温度下地溶解度;
Cc──校准温度下地溶解度。
例:
校准温度: 25℃ 25℃时溶解度: 8.3mg/L
0.0467
2
13.82
0.0857
22
8.73
0.0453
3
13.44
0.0827
23
8.57
0.0440
4
13.09
0.0798
24
8.41
0.0427
5
12.74
0.0771
25
8.25
0.0415
6
12.42
0.0745
26
8.11
0.0404
水质在线监测常用传感器简介
1 余氯传感器在线测量余氯的方法通常采用的是极谱法,也就是电解池法。
在线余氯分析仪的传感器探头有敞开式传感器和隔膜式传感器两种型式。
1、敞开式传感器——铂或金阴极是测量电极,银或铜阳极是反电极,被测液体在它们之间形成电解质。
由于电极与被测介质直接接触,容易受到污染,必须连续不断地活化,这个过程由被测液体携带的小玻璃珠摩擦电极表面来完成。
液体的电率必须稳定,以保证液体电阻的变化不影响传感器的测量结果。
此外,液体中若存在铁或硫的化合物及其他物质时,也会对测量造成干扰。
敞开式传感器可测量游离氯和化合氯两项。
其极化时间长达24小时。
2、隔膜式传感器——金阴极是测量电极,银阳极是反电极,隔膜将传感器密封,里面有永久性的电解质,电解质含有氯化物离子。
隔膜式传感器的测量具有选择性,隔膜只允许游离氯通过,化合氯不能通过,所以它不能测量化合氯,如果只有化合氯存在,就不能用它,但对于游离氯的测量,它是最好的选择。
由于采用隔膜密封措施,隔膜式传感器还具有以下优点。
①铁和硫的化合物等干扰组分不能通过隔膜,从而消除了交叉干扰。
②通过样品池的流量>30L/h (流速>0.3cm/s)时,测量值不受被测流量波动影响。
③测量值不受被测液体电导波动的影响。
④测量元件被隔膜密封,不会受到污染,因而其维护量小。
⑤传感器极化时间短,一般只需30~60min。
目前,在线余氯分析仪大多采用隔膜式传感器。
隔膜电极式余氯传感器的结构和工作原理:隔膜电极式余氯传感器是由金制的测量电极(阴极)和银制的反电极(阳极)组成,电极浸入含有氯化物离子的电解质溶液中,再由隔膜将二者与被测介质隔离,然而允许气体扩散穿过。
隔膜的作用是防止电解液流失及被测液体中的污染物渗透进来引起中毒。
测量时,电极之间加一个固定的极化电压,电极和电解液便构成了一个电解池。
隔膜传感器具有选择性,唯一能扩散通过隔膜的化合物是游离氯,能在电极上进行反应的是次氯酸(HClO),即有效游离氯。
荧光猝灭原理溶解氧传感器
荧光猝灭原理溶解氧传感器
荧光猝灭原理是指在溶液中,荧光分子与氧分子发生相互作用,导致荧光熄灭的现象。
溶解氧传感器利用了这一原理来测量溶液中的溶解氧含量。
溶解氧传感器通常由荧光团和敏感层组成。
荧光团是一种具有荧光特性的物质,可以发出特定波长的荧光信号。
而敏感层则是含有荧光团的材料,可以与氧分子发生相互作用。
当氧分子存在时,它会与敏感层中的荧光团发生化学反应,导致荧光信号的猝灭。
具体来说,敏感层中的荧光团会与氧分子发生动态猝灭,即在荧光团发出荧光之前就被氧分子猝灭掉。
这样就导致了荧光信号的减弱或完全熄灭。
通过测量荧光信号的变化,可以得到溶液中的溶解氧含量。
溶解氧传感器可以通过监测荧光强度的变化来实时测量溶液中的溶解氧含量。
常见的应用包括水质检测、生物医学研究等领域。
需要注意的是,溶解氧传感器的灵敏度和稳定性受到许多因素的影响,如传感器的设计、荧光团的选择和敏感层的性能等。
因此,在实际应用中需要针对具体的研究对象和环境条件选择合适的溶解氧传感器。
溶解氧电极结构原理
溶解氧电极结构原理溶氧电极:溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的简称,是表征水溶液中氧的浓度的参数溶氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极。
1. 溶氧电极的分类测定DO的方法有多种:如化学Winkler法,电极方法,质谱仪等。
这里主要介绍电极方法。
溶氧电极最早是由Clark(1956)发明的。
它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。
DO电极可分为两类:原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。
2. DO电极测定原理原电池型:一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。
在电解质如KCl或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2。
原电池型电极无需外加电压。
极谱(Polargrafic)型电极需要外加0.6-0.8V 的极化电压。
一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。
极谱型电极需外加一恒定的电压0.7V。
电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质极谱型DO电极。
极谱型:电极一般寿命较长,但价格较贵。
输出电流相差数量级。
电极响应时间一般为90S。
用来测定Kla或过渡现象似乎较困难。
有些电极的响应可以做到30以下。
3. DO电极结构一般由阴极、阳极、电解质和塑料薄膜构成,阴极一般阴极材料的要求很高,如白金或银度在99.999%以上。
原电池型电极原电池型电极的表面要求平面光滑,其面积大小与还原电流成正比。
一般直径采用5-10mm。
其还原电流在28℃时为5-25μA,因此,不用专门的电子放大器便可通过串联一电位直接接到全程5或10 mV的自动电位差记录仪上。
极谱型电极极谱型电极的阴极表面做得很小,一般其直径在1-50μm的范围,形成的还原电流在nA级,因此,需要专门的电子放大装置。
阳极原电池型的阳极材料同样要求很高,纯度在99.999%以上。
一般阳极作成圆筒状,其表面积需阴极面积大数十倍,这对极谱型电极容易做到,故它可以做得较小。
赛默飞世尔溶氧仪探头310D-01A操作手册
310D-01A专业型台式溶解氧测量仪一、介绍310D-01A专业型台式溶解氧测量仪,内含083005MD极谱式溶解氧探头,适用于实验室对DO 的精确、快速测量。
二、套装配置1.Star A213台式溶解氧测量仪2.083005MD极谱式溶解氧探头3.080513维护套件4.电.n 极支架x三、准备工作1.校正标准液的准备1)溶解氧电极配套的校正套在电极不使用时可作为储存套使用。
2)空气校正前,请先拧开校正套底端,取出其中的海绵。
3)润湿海绵,并挤去多余的水分。
4)将海绵重新放回校正套底部,拧紧校正套。
5)以上步骤使空气校正时的环境保持湿润。
2.样品的准备向150mL 烧杯中添加一定量的样品,准备测量。
3.电极的准备电极在干燥条件下储存,因此测量前需填充电解液。
当电极连接到仪表后电极不断极化。
使用一支新电极、或使用清洗过银阳极的电极、或电极从仪表上拔下超过1小时以上时,需要极化25到50分钟。
电极从仪表上拔下不到1小时的需要极化5到25分钟。
4.电极的储存1)短期储存:将电极与仪表断开连接并储存在湿润环境中,如校正套中。
2)长期储存:将电极与仪表断开连接,取下电极膜帽,清洗电极并干放。
5.仪表的准备5.1 电源1)电源适配器(标配)a. 选择合适的插口。
b. 取下适配器的塑料盖.c. 装入插口。
d. 连接电源适配器到仪表和插座。
2)电池(选配)a. 选择四节 AA 碱性电池。
b. 确认仪表在关机状态。
c. 打开电池盖–按下电池盖上端按扣,打开电池盖。
d. 根据电池盒内的正负标记装入电池。
e. 盖上电池盖。
5.2电极和其他附件的连接1)根据电极操作手册准备溶解氧探头。
2)根据仪表的接口提示(如右图)连接相关设备。
5.3 电极支架电极支架可以安装在测量仪的任意一边。
拆开电极支架和底座。
选择测量仪的一边准备安装。
选择一个干净的表面,将测量仪翻转,松开仪表背面的螺丝。
将电极支架底座放在仪表底部合适位置。
溶解氧传感器
溶解氧传感器Array (型号:DO-BTA 或DO-DIN)此传感器可以在野外或实验室中对水样本中的溶解氧的浓度进行测量。
溶解氧是水质的一个重要指标,你可以用这个传感器来进行各种类型的测量:∙在有水生动植物的鱼缸内监测溶解氧。
∙监测由水生植物的光合作用和呼吸作用引起的溶解氧浓度的变化。
∙对河流或湖水进行定点监测,评估不同种类的动植物对水质的影响能力。
∙测量有机物在水中腐烂所消耗的生化所需氧量(B.O.D.)。
∙测定水样本中溶解氧浓度与温度之间的关系。
溶解氧传感器的附件检查溶解氧传感器是否配备有下列附件:∙溶解氧传感器(溶解氧电极,连薄膜盖)∙一个薄膜盖∙钠钠亚硫酸盐校准标准溶液(2.0 摩尔Na2SO3) 和其MSDS 资料∙溶解氧电极溶液、MSDS资料、和输入移液管∙校准小瓶(空的、含有洞的盖)∙溶解氧打磨带( 1 包)∙溶解氧传感器手册(这本手册)需要对溶解氧传感器进行校准吗?我们认为你在课堂上使用溶解氧传感器时不必要对它进行校准。
如果你只要了解溶解氧的变化情况,则你在软件预存的刻度中找到你需要的刻度。
如果你要进行精确的水质分析,如:在河流或湖水中取样读取数据,则你可以进行校准工作使读数更精确。
准备工作步骤一传感器准备1。
准备传感器。
a. 从传感器顶部旋下蓝色的保护盖。
当传感器打开后,就可以丢弃保护盖。
b. 旋下薄膜盖。
c. 用移液管吸取1 毫升的DO 电极溶滴入薄膜盖。
d. 把薄膜盖小心地旋进电极。
e. 把传感器放进有100毫升蒸馏水的烧杯中。
步骤二传感器预热2。
把传感器连接到界面。
13。
在采集数据之前预热溶解氧传感器10 分钟是很有必要的。
为了预热传感器,把它留在水中然后连接到界面和启动相应的数据采集软件,操作大约10 分钟。
传感器必须总是处于连接状态保证它的预热。
如果断开连接几分钟的话,重新预热传感器是很重要的。
2步骤三传感器校准4。
现在你可以准备选择溶解痒传感器的校对方法了。
∙如果你要使用已存的刻度,跳过此步骤继续步骤5。
JPSJ-605使用说明书
目录一、概述二、技术参数三、工作原理四、结构特征五、安装与调整六、仪器的维护七、故障检查八、电极储藏九、仪器成套性一、概述JPSJ-605型溶解氧分析仪(以下简称仪器),氧传感器采用极谱型复膜氧电极。
仪器由电子单元、微处理机与模拟电路组成。
仪器能同时显示被测水样温度和溶解氧浓度值。
具有自动温度补偿、盐度校准、气压校准等功能。
带有RS-232打印接口,可配打印机打印实验结果。
仪器溶解氧浓度mg.L-1及饱和百分浓度%二种表示法。
仪器用于自来水厂水源监测、水产养殖场、城市污水处理厂、环境保护监测部门、饮料行业及科研单位对水体溶解氧的测定。
二、技术参数2.1测量范围:溶解氧:(0~19.9)mg.L-1;温度:(0~40)℃2.2仪器基本误差:溶解氧:±0.5mg.L-1(校准温度与测量样品温度差不超过±15℃。
温度:±0.5℃2.3残余电流:不大于0.1mg.L-1;2.4响应时间:不大于20秒(20℃时,90%响应);2.5仪器稳定性:1h内不超过±0.2mg.L-1;2.6仪器重复性:不大于0.2mg/L;2.7自动温度补偿范围:(0~40)℃;2.8盐度校准范围:(0~35)°0/C;2.9气压校准范围:77.5~110.0kpa2.10外形尺寸(长×宽×高)mm:280×210×123;2.11仪器重量(kg):1.8。
2.12仪器正常工作条件:a.环境温度:(5~35)℃;b.相对湿度:不大于85%;c.被测样品温度:(0~40)℃;d.供电电源:AC220V±10%,50Hz±2%;e.除地磁场外,无显著电磁场存在。
三、工作原理仪器由极谱型复膜氧电极与带有微处理机电子单元两大部分组成。
整机原理框图如图(一)所示:温度图(一)电极的阴极由4mm黄金片组成,阳极即参比电极为银电极,两极的空间中充以电解液,顶端用聚四氟乙烯薄膜复盖,当在金电极与银电极间加0.7伏左右极化电压后,渗透过薄膜的氧在黄金阴极上产生如下反应:阴极:O2+2H2O+4e→4OH(1)阳极:4Ag+4Cl.4e→4AgCl(2)由于电极上发生氧化-还原反应,电子转移产生了比例氧分压的电流。
一种新型高精度溶解氧传感器的设计
( c ol f o ue , u a nvri , u a 3 0 2 C ia S h o o mp trW h nU i s y W h n4 07 , hn ) C e t
Ab t a t U i gp l r g a hc d s ov d o y e lcr d n EC mir c n r l r a o e p o e s r whc a s r c : sn o a o r p i i le x g n ee t e a d N c o o t l sc r r c s o , i h h s s o oe
时间。
1 工作 原 理
溶解氧是指空气中的分子 态氧溶解在水 中的浓度 。天 然水 中溶解氧近于饱和值 , 中微生物繁殖旺盛 ; 水 水体受到 有机物 与还原性物质 污染 , 溶解 氧浓度下 降。 当溶解 氧消 耗速度大于空气 中氧气 向水 中的溶 解速度 时 , 中溶解氧 水 浓度趋 于零 , 时厌 氧菌得 以繁殖 , 此 使水体恶化 , 所以 , 溶解 氧浓度能够反映 出水 质的受污染 程度 。同时 , 对于水 产养 殖业来说 , 水中溶解 氧对鱼类 等的生长也 有着至关 重要 的
Ke y wor ds: p lr g a i ; is l e x g n; oa o rph c d so v d o y e NEC c o o u e mir c m t r
0 引 言
后需要有 4- 6h的激 化才 能正 常使用 。本 文针对 极谱 式溶解氧电极 的特点 , 计了一种新型 的溶解氧传感器 , 设 在 保证测量精度 、 设备功耗的情 况下 , 大大缩短了溶解 氧测 量
间。采用 1 的 A D转换 器与高精度 的仪表运算放大器 , 8位 / 提高 了测量精度 。
4-化学仪表 - 溶解氧
光学传感器的SOP
1. 将光学膜部件拆下来 2. 清洁或更换光学膜备件 3. 安装光学膜备件 4. 校准
总耗时: 6 个小时以上
总耗时: 几分钟
27
性能比较
与传统的电流法(极谱)电极相比,光学DO探头性能更加优异
与电流法(极谱法)系统相比,漂移明显
130 100
28
125
改善
Air Sat. %
120 80
20℃; 1015 mbar,水中氧气的饱和浓度: DO = 8.95ppm 0℃; 1015 mbar,水中氧气的饱和浓度: DO = 14.66ppm
70
4
溶氧与含盐量的关系
液体中的
度随之减少。
盐度 [g/kg] T [°C] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 14.04 12.22 10.78 9.95 8.60 7.80 7.02 13.57 11.82 10.44 9.30 8.35 7.53 6.82 5 10 15 20 25 30
O2浓度 [mg/l] 13.12 11.43 10.12 9.02 8.10 7.32 6.64 12.68 11.07 9.80 8.75 7.87 7.11 6.46 5.86 5.36 25°C 12.25 10.71 9.50 8.49 7.64 6.91 6.29 5.70 5.22 11.84 10.37 9.20 8.23 7.42 6.72 6.16 5.55 5.09
20
关于校准 常用方法:化学分析法、饱和溶氧法、空气法、电解法 化学法:人为误差大,实时性差。 饱和溶氧法:溶解度与大气压、饱和氧水温度、含盐量 及其他溶解度的溶质的影响有关 空气法:需校准大气压,校准和测量浓度相差太大,要 求电极响应曲线线性。 电解法:易受水样的流量、电解电流的准确度及水样中 电解质的影响。
HACH 5500型系列膜溶解氧传感器 说明书
GLI-D5500-C操作手册5500型系列膜溶解氧传感器©哈希(中国)公司,2003本操作手册和其它的GLI操作手册都可以在GLI的网站()上得到,可利用Adobe公司的Acrobat reader免费软件进行阅读。
这个阅读软件可以通过GLI网站上的Adobe公司的链接或者是直接访问下载得到。
有用的标识符除了安装和操作中的信息外,本操作手册可能会用到下列标识符:“警告”是与用户安全有关的;“小心”是与可能的仪器失灵有关的;“注意”是一些重要的、有用的操作指导。
警告:小心:这是本手册的“小心”标识符,其目的是警示您免使仪器失灵或受到损坏。
注意:这是本手册的“注意”标识符,其目的是提醒您这是重要的操作信息。
安恒公司Tel*************(北京*************(上海)第一部分引言 (1)第1节一般信息 (1)第二节规格参数 (1)第二部分安装 (2)第1节安装要求 (2)第2节传感器安装 (2)2.1 使用GLI栏杆安装硬件 (2)2.2 使用GLI漂浮安装硬件 (4)2.3 使用GLI浸没式安装硬件 (6)2.4 使用GLI流通池联合安装硬件 (7)第3节新传感器使用前的调节 (8)第4节安装可选的GLI自清洗设备 (9)4.1 垫片头组件 (9)4.2 空气压缩机(仅用于空气冲击式清洗系统) (10)第三部分服务和维护 (15)第1节清洗传感器膜 (15)第2节防止传感器膜变干 (15)第3节更换5500型系列传感器筒 (15)第4节客户支持服务 (17)4.1 维修服务 (17)4.2 返修方针 (17)第四部分备件与附件 (18)附录A GLI 5500型系列膜D.O.传感器到WTW分析仪的接线 (19)图2-1 旋转/枢轴/管道夹组件安装详图 3 图2-2 传感器安装——栏杆安装硬件 3 图2-3 传感器安装——漂浮安装详图 5 图2-4 传感器安装——浸入式安装硬件7 图2-5 传感器安装——5500系列传感器流通安装套件8 图2-6 可选的清洗头组件安装详图9 图2-7 可选的空气压缩机安装示意图10 图2-8 D63分析仪到空气压缩机供电线路接线图11 图2-9 D53分析仪到空气压缩机供电线路接线图13 图2-10 D33分析仪到空气压缩机供电线路接线图14 图3-1 识别5500型和5600型系列传感器筒165500系列传感器保证大湖国际公司(GLI International, Inc.)对于任何由于在材料或者做工上有瑕疵的5500型系列传感器(除了筒)提供更换或者保修,期限是自出厂之日起一年(12个月)。
极谱式溶氧电极原理
极谱式溶氧电极原理
极谱式溶氧电极的原理是基于极谱法进行溶氧测量的。
它由一个被选择性薄膜封闭的充满电解液的腔室构成,内含金质的阴极和银质的阳极。
测量时,电极间被施加一定的电压(通常为0.6-0.8V),此时进入腔室内的氧气在阴极上被电离,并在此过程中释放出电子。
这些电子在电解液中形成电流,而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比。
因此,通过测量电流的强度,可以确定水中的溶解氧浓度。
同时,热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿,以使测量结果更准确。
电极需要定期更换电解液以保持其正常工作。
极谱法测定溶解氧
极谱法测定溶解氧
极谱法测定溶解氧是一种常用的水质分析方法,其原理是利用电极对氧分子的还原和氧分子的氧化反应,测定水中溶解氧的浓度。
具体来说,极谱法测定溶解氧的步骤如下:
1. 准备工作:选择合适的电极,如铂电极、银铅电极等,并对其进行清洗和校准。
2. 取样:将待测水样取出一定量,加入足量的电解质,如氢氧化钠或磷酸盐缓冲液等,以增强电极的灵敏度和稳定性。
3. 测定:将电极插入水样中,进行极谱扫描。
在扫描过程中,电极会测得水样中的氧分子浓度,并将其转换为电流信号输出。
4. 数据处理:根据电流信号的大小,可以计算出水样中溶解氧的浓度。
此外,还需考虑水样中其他物质对电极的干扰,如还原剂、氧化剂、阳离子等,进行补偿和修正。
总的来说,极谱法测定溶解氧具有灵敏度高、精度好、操作简便等优点,适用于自然水体、生产工艺水、废水等多种水质样品的分析。
- 1 -。
4-化学仪表-溶解氧
流量的影响
极限扩散电流I与扩散层的厚度L有关,扩散层由两部分组成。一部分是膜的厚度,由膜的加工质量决定。如果膜的厚度比正常设计值厚,会使氧通过膜的扩散速度减慢,造成测量灵敏度降低,这可以通过仪表标定加以消除(更换膜后,必须重新进行标定)。 另一部分扩散层是与膜外表面紧密接触的水膜(水的静止层),这部分扩散层的厚度取决于水流速度。水流速度越高,水膜厚度越小,氧扩散的速度越高,从而使测量值增高。反之亦然。因此必须严格控制测量时水样流速在要求的范围内,最好与标定时的流速相同。
*
影响测量准确性的因素
温度; 流量; 水样杂质; 本底电流; 电极老化; 还原剂; 干扰;
*
温度的影响
仪表校准时温度与被测水样温度不同,单位电流反应的溶氧量也不一样,给测量带来误差。主要是因为透氧膜的透过率和温度有关,另外,温度不同电解液中电荷移动速率不同,电流发生变化。最好的解决方式是水样恒温,或者厂家通过软件做温度补偿。
*
杂质影响
水中铁离子在透氧膜表面沉积,影响氧的渗透,相当于减小阴极面积S. 氧化铁和其他沉积物可能在流速低的水平段管子中沉积,产生类似色谱柱一样的保持作用,导致很长的滞后时间 膜破裂,水样中电解质进入电解液,极化电流变化。 取样系统泄漏,空气进入水样,溶解氧比实际值偏大。
铂阴极 (-) O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- (氧分子减少并还原成氢氧根离子)
Ag+
e-
O2
e-
阳极
阴极
-
+
电解液
*
扩散型电极
*
被测液体或气体
O2
O2
O2
IM = f(pO2)
R
膜
阴极(Pt)
溶解氧的测定方法汇总
溶解氧的测定方法汇总-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。
天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。
溶解氧的饱和和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。
清洁地面水溶解氧一般接近饱和。
由于藻类的生长,溶解氧可能过饱和。
水体受有机、无机还原性物质污染,使溶解氧降低。
当大气中的氧来不及补充时,水中溶解氧逐渐降低,以至趋近于零,此时?厌氧菌繁殖,水质恶化。
废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的工艺过程,一般含量较低,差异很大。
1、方法的选择测定水中溶解氧通常采用碘量法及其修正法和膜电极法。
清洁水可直接采用碘量法测定。
水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等干扰测定。
氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正干扰;某些还原性物质可把碘还原成碘化物,产生负干扰;有机物(如腐植酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化,产生正干扰。
所以大部分受污染的地表水和工业废水,必须采用修正的碘量法和膜电极法测定。
水样中亚硝酸盐氮含量高于L,二价铁低于1mg/L时,采用叠氮化钠修正法。
此法适用于多数污水及生化处理出水;水样中二价铁高于1mg/L,采用高锰酸钾修正法;水样有色或有悬浮物,采用明矾絮凝修正法;含有活性污泥悬浮物的水样,采用硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法。
膜电极法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。
方法简便、快速,干扰少,可用于现场测定。
2、水样的采用与保存用碘量法测定水中溶解氧,水样常采集到溶解氧瓶中。
采集水样时,要注意不使水样曝气或有气泡存在采样瓶中。
可用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁?直接倾注水样或用缸吸法将细管插入溶解氧瓶底部,注入水样至溢流出瓶容积的1/3~1/2左右。
水样采集后,为防止溶解氧的变化,应立即加固定剂于样品中,并存于冷暗处,同时记录水温和大气压力。
一、碘量法GB7489--89概?述水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。
YDC100溶解氧传感器-new sensor
YDC100溶解氧传感器(原电池)YDC100溶解氧传感器(原电池)一款工艺精良、性能稳定的探测水溶液体系中溶解氧浓度的原电池式电化学传感器,可用于测量量程范围内水溶液体系中溶解氧浓度的变化情况,通常被工业变送器、便携式气体检测仪器、仪表作为信息采集单元,用于水产养殖、化工、发酵等行业。
技术指标:工作原理:原电池电化学原理温度补偿:温度补偿电阻测量范围:0~20.00mg/l温度适用范围:0~50.00℃最小分度值:0.01mg/l响应时间(T90):≤30s温度补偿(0~50.00℃):自动温度补偿温度补偿误差(0~50.00℃):≤±3%零点输出(零氧水溶液,25℃):≤0.3mV信号输出(饱和溶氧水溶液,25℃):25±5mV测量误差:≤±0.10mg/l重复性误差:≤±0.10mg/l输出阻抗:约20KΩ其他指标:探头外形尺寸:φ21×70mm接口:4芯航空插头连接线:四芯弹性体屏蔽护套线温度传感器与溶解氧传感器一体式封装设计标配线:2米重量:20g(探头部分)壳体材料:ABS+PC 塑料合金存储寿命:6个月存储条件:室温条件质保时间:发货开始半年内注意事项:传感器空气中长期放置,初次使用需要在水中稳定30分钟,以保障扩散到传感器内部电解质体系中过量的溶解氧消耗平衡,前端膜切勿用利器划伤,以免造成传感器损毁。
溶解氧传感器与电路连接接线图:YDC-100溶氧电极(原电池型) 接线方式黄色------------------------------DQ 18B20 信号线棕色------------------------------VDD 溶氧输出正黑色------------------------------GND NTC负 18b20地蓝色------------------------------VDD 18B20 电源。
溶氧电极的工作原理及其使用
摘要:在发酵工程中,氧气浓度对于发酵能否成功起着至关重要的作用。
然而,溶氧电极对氧气的溶解量有重要作用。
因此,为了更好的发酵,这就需要对溶氧电极有着深入的了解。
溶氧电极在其他方面也有着重要的应用。
本文主要介绍了溶氧电极的工作原理及其使用,同时介绍了其技术指标。
关键词:溶氧;电极;原理;使用1引言溶氧(DO)是溶解氧(DissolvedOxygen)的简称,是表征水溶液中氧的浓度的参数。
溶氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极。
测定DO的方法有多种:如化学Winkler法,电极方法,质谱仪等。
这里主要介绍电极方法。
溶氧电极最早是由Clark(1956)发明的。
它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。
DO电极可分为两类:原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。
2溶氧电极原理2.1DO电极测定原理2.1.1原电池型原电池型:一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。
在电解质如KCl 或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2,原电池型电极无需外加电压。
2.1.2极谱型电极极谱型电极需要外加0.6-0.8V的极化电压。
一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。
极谱型电极需外加一恒定的电压,电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质。
2.2 DO电极工作原理水中的氧必须透过薄膜达到阴极的表面才能被电极还原。
因此,氧在扩散到阴极表面需克服一些阻力,其中最为重要的是靠近薄膜的液膜阻力和薄膜本身的阻力。
对原电池型的电极,非常重要的一点是主要阻力应落在薄膜上,即薄膜的阻力远大于液膜阻力,这样被测液体的流动引起的阻力的变化对氧扩散的影响可以减到最小。
因此,从式(1)可以看出测氧实质上是测定氧的扩散速度。
IS=NFA(Pm/dm)P0式中IS为输出电流,N为氧被还原所得电子数,F为法拉第常数,A为阴极表面积,Pm塑料膜的扩散系数,dm为膜的厚度,P0为被测液体中的氧的分压。
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Clark溶解氧传感器(极谱式)
原理
内部结构:传感器外表看去是由一个被选择性薄膜封闭的充满着电解液的腔室。
里面是由金质的阴极和银质的阳极,在两电极中间充斥着氯化钾电解液。
测量时电极间被施加0.8V电压,这时进入腔室内的氧气在阴极上被电离,在此过程中释放出电子。
(反应过程为:阳极Ag+Cl-→AgCl+e-阴极O2+2H2O+4e→4OH-)这些电子在电解液中形成电流,而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比,此时探头检测电流的强度。
根据法拉第定律:流过电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。
同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。
注意:整个过程中电解质参与反应,因此需要隔段时间更换电解液。
例如,当测量误差较大时就意味着您是时候更换电解液了。
光学溶解氧传感器
光学溶解氧传感器由一个蓝色光源,一个感应面和红光接收器组成。
感应面是一种稳定的活性氧化合物,能够使氧稳定渗透的聚合物构成,通常选用的材料是聚硅酮。
原理:简单的说就是利用了荧光猝灭法。
氧气在这里被当做了猝灭剂。
蓝色光从光源照射到感应面上,感应面吸收能量产生红色的荧光。
此时附着在感应面上的
氧发挥猝灭剂的作用——降低发射光强度,使得发射光强度与水中氧浓度呈反比关系。
即水中氧含量越大发射光强度越低。
随后发射光被接收器接收到,经计算转化为水中含氧量。
同时热敏电阻检测溶液温度对盐浓度进行温度补偿。
电导率
原理:采用四电极法测量。
两对石墨电极上,每对均加载恒定的电压。
通过测量电极间流过电流的强度来计算溶液的电导率。
若溶液的导电性改变,电极间流通的电流亦会随之改变
pH
原理:实际上也是一种离子选择性电极——pH玻璃电极属于非晶体膜电极。
主要部分是一个玻璃泡,泡的下半部是由SiO2(72.2%,摩尔分数)基体中加入Na2O (21.4%)和少量CaO(6.4%)经烧结而成玻璃薄膜,膜厚约30~100μm ,泡内装有pH一定的0.1mol/L的HCl缓冲溶液作为内参比溶液,其中插入一支Ag-AgCl电极(或甘汞电极)作为内参比电极。
pH电极在使用前必须在水中浸泡一定时间。
浸泡时,由于硅酸盐盐结构中的SiO32-离子与H+的键合力远大于与Na+的键合力(约为1014倍),玻璃表面形成一
层水合硅胶层。
玻璃膜外表面的Na+与水中质子发生如下交换反应:
H+(液)+Na+Gl-(固)+(液)+H+Gl-(固)
式中Gl表示玻璃膜的硅氧结构。
其他二价、高价离子不能进入晶格与Na+发生交换。
交换达平衡后,玻璃表面几乎全部由硅酸(H+Gl-)组成表面到硅层内部,H+的数目逐渐减少,Na+的数目逐渐增多。
玻璃膜内表面也已发生上述过程而形成同样的水合硅胶层。
当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时,水合层与溶液接触,由于硅胶层表面和溶液的H+活度不同,形成活度差,H+从浓度大的一方向浓度小的一方迁移,由此形成相界电位。
玻璃内侧也有相同的相界电位,通过两侧的电位差即可得到H+的活度
离子选择性电极——气敏电极
敏化电极按IUPAC推荐的动议为:在主体电极上覆盖一层膜或一层物质,使电极能提高或改变其选择性。
氯化物、硝氮、氨氮均属于此类
离子选择性电极是一种对某种特定的离子具有选择性的指示电极。
如玻璃电极就是对H+离子具有选择性的电极,是测定PH 值最常用的H+离子浓度的指示电极
氯化物电极工作原理
我们的氯化物电极应属于固体膜离子选择性电极,即把AgCl压成薄片或制成单晶切片(目前就这两种加工手段)制成Cl-选择性电极。
AgCl对Cl-反应敏感,下面进行说明:
整个电极工作时就是一个电化学电池,
电极内部溶液| Ag 盐膜(AgCl) | 含Cl- 待测溶液
AgCl难溶盐膜上的Cl—与溶液中的氯离子进行交换并达到平衡,被测溶液中的氯
离子的量受膜表面上银离子活度(浓度)的制约:
a Ag+ = K sp/a Cl-
则此电极的电动势:
- E=φ参比-φCl-/Cl=φ参比- φ0Ag+/Ag - RT
F
ln a Ag+
合并以上连个式子,可得:
E=φ0’ - RT
F
ln a Cl- ,其中φ0’= φ参比- φ0Ag+/Ag
从上面的公式可以看出,只要配置一系列已知浓度的标准液进行校准,测得得原电池的电动势E与相应的lnaCl−即可作出一条工作曲线,得到未知溶液的氯离子的浓度值
氨氮电极
类似的,氨氮电极是由pH平头玻璃膜电极的敏感膜外加一透气膜组成的。
透气膜具有疏水性。
在玻璃膜与透气膜之间形成一层中介液(0.1mol/L NH4Cl溶液)薄膜。
当电极浸入强碱性试液中时,试液中的NH4+生成气体氨分子(NH4++OH-
NH3+H2O)穿过透气膜,浸入中介液,发生反应(NH3+H2O NH4++OH-)而使中介液的pH值发生变化,此次变化值由pH玻璃电极测出。
(注意:鉴于海水中干扰离子很多,所以此类离子选择性电极只能在淡水或地下水等水体中应用。
)
浊度传感器
浊度计发出光束,光束在水中遇到悬浮颗粒发生散射,散射强度与水的浊度成比例。
在与光束成90度的地方,浊度计安置了光电探测器记录光强度。
水体中颗粒越多,光被散射的程度越大,光电探测器接受的光也就越多,从而读值越大。
任何材质的颗粒都会引发浊度探头的反应——浊度传感器分辨不出哪种颗粒来
于水中哪种颗粒是外界干扰,因此浊度探头上才配备了一个清洁刷,以保证每次测试时光学窗口的清洁。
参比电极
参比电极是测量电池电动势,计算电极电位的基准,因此要求它的电极电位已知且恒定,在测量过程中,即使有微小电流(约10-8A或更小)通过,仍能保持不变,它与不同的测试溶液间的液体接界电位差异很小,数值很低,可以忽略不计,且寿命长。
此电极属参比电极中的银-氯化银电极,即在银丝上镀上一层AgCl,浸在一定浓度的KCl溶液中,构成Ag-AgCl电极。
其半电池组成为
Ag,AgCl(固)︳KCl
电极反应为
AgCl+e-Ag+Cl-
Ag-AgCl电极的电位决定于电极表面Ag+的活度a
Ag+
的大小,在微溶盐AgCl存在
下,a
Ag+有决定于溶液中Cl-的活度a
Cl-
的值。
在25℃时,此电极使用的饱和Ag-AgCl电极,KCl饱和溶液,电极电位是+0.2000V。