一般來(lái)說(shuō),
溶氧分析儀主要就是測(cè)量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。測(cè)定氧含量主要有三種方法:自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測(cè)量、順磁法測(cè)量、電化學(xué)法測(cè)量-熒光法。近十多年來(lái),基于熒光猝滅原理所制備的溶解氧傳感器由于其具有響應(yīng)時(shí)間快、不耗氧、無(wú)參比電極、不受磁場(chǎng)干擾等優(yōu)點(diǎn)引起了越來(lái)越多人的興趣和關(guān)注。
熒光法溶解氧傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括以下三部分:熒光膜模塊、光路模塊、電路模塊。
整個(gè)傳感器的工作過(guò)程為:一束特定波長(zhǎng)的激發(fā)光源以方波調(diào)制的形式發(fā)出光線照射在氧敏感膜上,光化學(xué)傳感膜中的熒光物質(zhì)受到激發(fā)而發(fā)出相應(yīng)特定波長(zhǎng)的熒光,由于氧敏感膜與被測(cè)水樣相接觸,水中的溶解氧將對(duì)熒光產(chǎn)生淬滅作用,熒光壽命被縮短,熒光強(qiáng)度被降低,經(jīng)淬滅后的熒光透過(guò)光學(xué)系統(tǒng)中的濾光片傳送到光電探測(cè)裝置,熒光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換,光電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大濾波后進(jìn)入相位差檢測(cè)模塊,從而得到熒光相對(duì)于激發(fā)光的滯后相位對(duì)應(yīng)的電壓值,利用該滯后相位電壓值與熒光壽命成正切關(guān)系得到定標(biāo)曲線,從而得到溶解氧濃度的信息。
熒光猝滅法可以克服傳統(tǒng)方法的檢測(cè)步驟復(fù)雜、消耗氧氣、維護(hù)成本高、無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)等缺點(diǎn)。抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性好,具有復(fù)雜情況下在線測(cè)量能力,沒(méi)有試劑污染等特點(diǎn)。具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
?無(wú)需標(biāo)定。因?yàn)槭菬晒夥ㄔO(shè)計(jì)。所以不需要進(jìn)行標(biāo)定,這樣就大大減少了儀器使用中的維護(hù)工作量。
?測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。采用熒光法測(cè)量溶解氧因?yàn)闇y(cè)量過(guò)程中不會(huì)消耗任何物質(zhì),也不會(huì)消耗水中的溶解氧,所以這種測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果更加穩(wěn)定。
? 減少清洗頻率。傳統(tǒng)膜法需要經(jīng)常清洗,否則會(huì)嚴(yán)重影響氧氣的透過(guò),從而影響測(cè)量,熒光法對(duì)探頭的清潔要求不高,定期擦拭熒光帽即可。
? 維護(hù)量低。因?yàn)闊晒夥ú恍枰獦?biāo)定、不需要頻繁校準(zhǔn)、不需要更換膜(RO膜)、不需要頻繁清洗,所以其安裝使用后的維護(hù)量非常少。
? 無(wú)干擾。pH的變化、污水中含有的化學(xué)物質(zhì)、H2S、重金屬等不會(huì)對(duì)測(cè)量造成干擾,另外本身也會(huì)有氧化性,可能被普通溶解氧電極當(dāng)作氧氣進(jìn)行測(cè)量;電解液的二氧化碳會(huì)對(duì)測(cè)量造成影響, 主要是改變了電解液的電導(dǎo)率,而LDO沒(méi)有電解液,所以不會(huì)受到二氧化碳的影響。
? 響應(yīng)時(shí)間快。熒光法溶解氧在與水接觸的同時(shí)即可響應(yīng),其時(shí)間非常短。
? 無(wú)需極化時(shí)間。因?yàn)椴皇褂秒姌O,所以不存在極化的問(wèn)題。