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COD測定儀
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溶解氧快速測定儀的工作原理以及操作方法

時間:2025-09-30 16:05:52   訪客:63

溶解氧快速測定儀是用于實時檢測水體中溶解氧含量的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、環(huán)境監(jiān)測等場景,能快速反饋水體溶氧狀態(tài),為水質(zhì)調(diào)控、生物存活環(huán)境評估提供依據(jù)。其工作原理基于特定的物理或化學(xué)特性,操作流程簡潔高效,具體可從原理與操作兩方面展開說明。

一、工作原理

目前主流的溶解氧快速測定儀主要采用光學(xué)法與電極法兩種原理,通過不同方式捕捉水體中溶解氧的信號并轉(zhuǎn)化為濃度值。

1、光學(xué)法原理

光學(xué)法溶解氧測定儀利用“熒光猝滅”效應(yīng)實現(xiàn)檢測:傳感器探頭表面涂覆有特殊熒光物質(zhì),儀器發(fā)射特定波長的激發(fā)光照射熒光物質(zhì),使其處于激發(fā)態(tài);水體中的溶解氧分子會與激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)發(fā)生作用,加速熒光物質(zhì)回到基態(tài)(即“猝滅”過程),且溶解氧濃度越高,熒光猝滅速度越快,熒光強度越弱。儀器通過檢測熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光強度變化,結(jié)合預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)曲線,即可快速計算出水體中溶解氧的濃度。

該原理無需電極與水體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有響應(yīng)速度快、維護(hù)成本低、抗干擾能力強(不受水體中離子、污染物影響)的特點,適合長期在線監(jiān)測或快速現(xiàn)場檢測。

2、電極法原理

電極法(又稱電化學(xué)法)溶解氧測定儀通過電極與溶解氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生信號:傳感器核心為“氧電極”,通常由陰極(如鉑電極)、陽極(如銀電極)與電解質(zhì)溶液(如氯化鉀溶液)組成,外部包裹透氣膜(允許氧氣透過,阻止水體中其他物質(zhì)進(jìn)入)。當(dāng)電極插入水體后,氧氣透過透氣膜與陰極接觸發(fā)生還原反應(yīng),陽極同時發(fā)生氧化反應(yīng),形成微弱電流;該電流強度與水體中溶解氧濃度成正比,儀器通過檢測電流信號,經(jīng)放大與計算后,轉(zhuǎn)化為溶解氧濃度值。

傳統(tǒng)電極法需定期更換電解質(zhì)與透氣膜,但檢測精度高,適合實驗室精確分析或?qū)z測精度要求較高的場景。

二、操作方法

無論采用哪種原理,溶解氧快速測定儀的操作均圍繞“準(zhǔn)備-校準(zhǔn)-檢測-收尾”展開,流程規(guī)范且易于掌握。

1、操作前準(zhǔn)備

設(shè)備與樣品準(zhǔn)備:檢查測定儀外觀是否完好,傳感器探頭無破損、污染;若為電極法儀器,確認(rèn)透氣膜無老化、電解質(zhì)無泄漏;準(zhǔn)備待檢測水樣,采集后盡快檢測(避免長時間放置導(dǎo)致溶氧變化),若水樣含懸浮物,可輕輕搖勻(無需過濾,防止溶氧損失);準(zhǔn)備校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如飽和空氣、標(biāo)準(zhǔn)溶氧溶液),確保在有效期內(nèi)。

環(huán)境與人員準(zhǔn)備:將儀器放置在平穩(wěn)、無強光直射的臺面,避免電磁干擾(如遠(yuǎn)離大功率設(shè)備);操作人員洗凈雙手,避免手部油脂污染探頭或水樣;若在野外檢測,需確保儀器供電充足(如電池電量滿格),攜帶備用電池以防斷電。

2、儀器校準(zhǔn)

校準(zhǔn)是確保檢測精度的關(guān)鍵步驟,需根據(jù)儀器原理選擇對應(yīng)校準(zhǔn)方式:

光學(xué)法校準(zhǔn):常用“空氣校準(zhǔn)法”——將傳感器探頭暴露在潔凈空氣中,避免陽光直射與氣流干擾,待儀器顯示穩(wěn)定后,按“校準(zhǔn)”鍵,儀器自動以當(dāng)前環(huán)境下的飽和溶氧值為基準(zhǔn)完成校準(zhǔn);若需更高精度,可使用標(biāo)準(zhǔn)溶氧溶液浸泡探頭進(jìn)行校準(zhǔn)。

電極法校準(zhǔn):同樣可采用空氣校準(zhǔn),或使用飽和亞硫酸鈉溶液(用于零點校準(zhǔn))與飽和空氣(用于跨度校準(zhǔn))進(jìn)行兩點校準(zhǔn)——先將探頭放入飽和亞硫酸鈉溶液,待讀數(shù)穩(wěn)定后設(shè)置為零點;再將探頭暴露在飽和空氣中,穩(wěn)定后設(shè)置為跨度值,完成校準(zhǔn)后檢查校準(zhǔn)結(jié)果,若偏差過大需重新校準(zhǔn)。

3、水樣檢測

樣品檢測操作:將校準(zhǔn)后的傳感器探頭緩慢插入待檢測水樣中,確保探頭完全浸沒(避免氣泡附著在探頭表面,若有氣泡需輕輕晃動探頭去除);若為在線式儀器,可將探頭固定在水樣中,開啟連續(xù)檢測模式;待儀器顯示值穩(wěn)定(通常幾秒至幾十秒)后,記錄溶解氧濃度值,部分儀器可自動存儲數(shù)據(jù)或打印結(jié)果。

檢測注意事項:檢測過程中避免探頭碰撞容器壁,防止損壞;若水樣溫度與校準(zhǔn)環(huán)境溫度差異較大,需啟用儀器的溫度補償功能(多數(shù)儀器自動具備),修正溫度對溶氧檢測的影響;同一水樣可多次檢測取平均值,提升數(shù)據(jù)可靠性。

4、操作后收尾

設(shè)備清潔與維護(hù):檢測完成后,取出探頭,用蒸餾水輕輕沖洗表面,去除水樣殘留;若探頭有污染(如藻類附著),用軟布蘸少量清水擦拭,不可使用有機溶劑(防止損壞探頭涂層或透氣膜);電極法儀器需定期更換透氣膜與電解質(zhì),光學(xué)法儀器需定期清潔熒光探頭,避免污染影響檢測。

數(shù)據(jù)整理與存儲:記錄檢測水樣的來源、時間、溫度、檢測結(jié)果等信息,形成檢測日志;關(guān)閉儀器電源,將儀器與探頭妥善存放,避免摔落、潮濕環(huán)境,備用探頭需放入保護(hù)套中,防止損壞。

三、結(jié)語

綜上,溶解氧快速測定儀的工作原理基于熒光猝滅或電化學(xué)反應(yīng),操作流程簡潔高效,通過規(guī)范的校準(zhǔn)與檢測步驟,可快速獲取準(zhǔn)確的溶氧數(shù)據(jù)。日常使用中需注重探頭維護(hù)與定期校準(zhǔn),確保儀器長期穩(wěn)定運行,為水體溶氧監(jiān)測提供可靠支撐。


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