便攜式溶解氧快速測定儀：原理、性能與技術(shù)創(chuàng)新綜述

一、原理

便攜式溶解氧快速測定儀的工作原理主要基于溶解氧在水中的電化學(xué)或光學(xué)特性。以下是兩種常見的測量原理：

電化學(xué)法：

極譜型電極：利用黃金（Au）或鉑（Pt）作為陰極，銀-氯化銀（Ag-AgCl）或汞-氯化亞汞（Hg-Hg?Cl?）作為陽極，通過外加極化電壓使氧分子在陰極上還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴散電流。通過測量此電流，可以計算出水中溶解氧的濃度。

原電池型電極：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相時，在陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；陽極則發(fā)生相應(yīng)的氧化反應(yīng)。通過測量電極間的電動勢或電流，可以計算出溶解氧的濃度。

光學(xué)法（熒光法）：

該方法利用熒光物質(zhì)在特定波長光的激發(fā)下釋放熒光的特性。當(dāng)LED光源發(fā)出的藍(lán)光照射到傳感器表面的熒光物質(zhì)時，熒光物質(zhì)受到激發(fā)釋放出紅光。水中的氧氣濃度越高，熒光物質(zhì)釋放紅光的時間就越短。通過測量紅光的釋放時間，可以計算出溶解氧的濃度。

二、性能

便攜式溶解氧快速測定儀的性能指標(biāo)通常包括測量范圍、測量精度、響應(yīng)時間、穩(wěn)定性、重復(fù)性和便攜性等。以下是一些典型的性能參數(shù)：

測量范圍：通常為0-20mg/L（或ppm）或更寬，適用于不同水質(zhì)條件下的溶解氧檢測。

測量精度：一般可達(dá)到±0.1mg/L或更高，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

響應(yīng)時間：通常小于1分鐘，能夠快速響應(yīng)溶解氧濃度的變化。

穩(wěn)定性：長時間使用下測量結(jié)果保持穩(wěn)定，不受外界環(huán)境干擾。

重復(fù)性：多次測量同一樣品的結(jié)果保持一致，體現(xiàn)儀器的可靠性。

便攜性：體積小巧、重量輕，便于攜帶至現(xiàn)場進(jìn)行檢測。

三、技術(shù)創(chuàng)新

隨著科技的進(jìn)步，便攜式溶解氧快速測定儀在技術(shù)創(chuàng)新方面取得了顯著進(jìn)展：

傳感器技術(shù)：

采用新型熒光技術(shù)或改進(jìn)的電化學(xué)傳感器，提高測量精度和穩(wěn)定性。

傳感器內(nèi)置進(jìn)口熒光膜帽或無膜式探頭，減少維護(hù)量，提高使用壽命。

智能化與自動化：

配備智能操作系統(tǒng)和觸摸屏界面，操作簡便直觀。

支持自動溫度補償、自動鹽度補償和手動壓力補償?shù)裙δ埽_保在不同環(huán)境下的測量準(zhǔn)確性。

具有數(shù)據(jù)鎖定、數(shù)據(jù)儲存及輸出功能，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和分析。

通訊與數(shù)據(jù)傳輸：

支持USB接口、藍(lán)牙或無線通信等方式與計算機或移動設(shè)備連接，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實時傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

部分儀器還配備云存儲功能，方便用戶隨時隨地查看和管理數(shù)據(jù)。

節(jié)能環(huán)保：

采用低功耗設(shè)計，延長電池續(xù)航時間。部分儀器配備可充電鋰電池或干電池，方便用戶在不同場合進(jìn)行更換和充電。

具有省電模式，在不使用時自動進(jìn)入低功耗狀態(tài)以節(jié)省電量。

應(yīng)用拓展：

部分便攜式溶解氧快速測定儀不僅限于溶解氧的檢測，還能同時檢測其他水質(zhì)參數(shù)如pH值、電導(dǎo)率等。

適用于各種水體環(huán)境的溶解氧測量，包括河流、湖泊、池塘、海洋、飲用水、污水處理廠等。

四、應(yīng)用

便攜式溶解氧快速測定儀廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

水質(zhì)監(jiān)測：用于監(jiān)測河流、湖泊、海洋等自然水體的溶解氧含量，評估水體污染程度和水體自凈能力。

水產(chǎn)養(yǎng)殖：用于監(jiān)測養(yǎng)殖池塘、水庫等水域中的溶解氧濃度，確保水生生物處于適宜的生長環(huán)境中。

環(huán)境監(jiān)測：用于評估水體的生態(tài)環(huán)境狀況，為環(huán)境保護(hù)和治理提供數(shù)據(jù)支持。

污水處理：用于監(jiān)測污水處理過程中的溶解氧濃度，以控制處理工藝的穩(wěn)定性和效率。

科研與教學(xué)：在實驗室中用于進(jìn)行各種水質(zhì)分析實驗和教學(xué)演示。

五、總結(jié)

便攜式溶解氧快速測定儀是一種重要的水質(zhì)檢測工具，具有測量準(zhǔn)確、響應(yīng)快速、操作簡便、便攜性好等優(yōu)點。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，便攜式溶解氧快速測定儀的性能得到了顯著提升，為水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域提供了有力的技術(shù)支持。