Введение в принцип работы портативного измерителя растворенного кислорода
Существует три основных метода измерения содержания кислорода: автоматический колориметрический анализ и измерение химического анализа, измерение парамагнитным методом и измерение электрохимическим методом. Количество растворенного кислорода в воде обычно измеряют электрохимическими методами. На заводе используется датчик растворенного кислорода COS4 и преобразователь растворенного кислорода COM252. Кислород растворим в воде, и его растворимость зависит от температуры, общего давления у поверхности воды, парциального давления и растворенных в воде солей. Чем выше атмосферное давление, тем больше способность воды растворять кислород. Связь определяется законом Генри и законом Дальтона. Закон Генри гласит, что растворимость газа пропорциональна его парциальному давлению. На примере датчика измерения кислорода COS4 электрод состоит из катода (обычно изготовленного из золота и платины), противоэлектрода с током (серебро) и электрода сравнения без тока (серебро). Электрод погружен в электролит, например KCl. В KOH датчик закрыт диафрагмой. Диафрагма отделяет электрод и электролит от измеряемой жидкости, тем самым защищая датчик, предотвращая утечку электролита и проникновение посторонних веществ, которые могут вызвать загрязнение и отравление. Напротив, между электродом и катодом прикладывается поляризующее напряжение. Если измерительный элемент погрузить в воду с растворенным кислородом, кислород будет диффундировать через сепаратор, а молекулы кислорода, находящиеся на катоде (лишние электроны), восстановятся до гидроксид-ионов: O2 +2H2O+4 е-® 4OH-. На противоэлектроде (дефицит электронов) выпадает электрохимический эквивалент хлорида серебра: 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. На каждую молекулу кислорода катод излучает 4 электрона, а противоэлектрод принимает электроны, образуя ток. Величина тока пропорциональна парциальному давлению кислорода в измеряемых сточных водах. Этот сигнал отправляется в датчик вместе с сигналом температуры, измеряемым терморезистором. Передатчик использует кривую зависимости между содержанием кислорода, парциальным давлением кислорода и температурой, сохраненную в датчике, для расчета содержания кислорода в воде, а затем преобразует ее в стандартный выходной сигнал. Функция электрода сравнения заключается в определении катодного потенциала. Время отклика датчика растворенного кислорода COS4 составляет: 90 % конечного значения измерения достигается через 3 минуты, а 99 % конечного значения измерения достигается через 9 минут; минимальная требуемая скорость потока составляет 0,5 см/с.
