溶解氧分析仪的工作原理及适用分析

溶解氧分析仪是一种用于测量水体中溶解氧浓度的设备，它在水质监测、水处理、环境科学、水产养殖等领域具有重要作用。以下是溶解氧分析仪常见的工作原理及其比较：

一、工作原理

膜电极法原理：膜电极法核心组件为极谱式溶解氧电极。电极包含一层透气膜（如聚四氟乙烯），允许水中的氧气透过并与内部的电解液接触。电极内部有两个电极：金（阴极）和银（阳极），当施加电压时，氧气在阴极被还原，阳极则发生氧化反应。根据法拉第定律，通过测量通过电极的电流大小，可以推算出溶解氧的浓度。

荧光法原理：荧光法溶解氧分析仪利用特定的荧光染料作为氧敏感元件。当染料受到特定波长的光照射时，会发出荧光。溶解氧与染料分子结合后，荧光强度会发生变化。通过测量荧光强度的变化，即可计算出溶解氧浓度。优点：荧光法无需电解液，无极化时间，抗干扰能力强，尤其对水样中污染物的干扰有较好的抵抗性，且维护量低，使用寿命长。

光学传感法原理：光学传感法（如光纤传感法）通常利用特定波长的光通过含有溶解氧的水样，根据氧分子对光的吸收、散射特性变化来测定溶解氧浓度。此方法通常涉及复杂的光路设计和信号处理技术。

优点：光学传感法具有较高的精度和稳定性，适用于在线连续监测，且不受电导率、压力、温度等因素影响。

二、比较

1.       测量原理：•膜电极法基于电化学反应，通过电流大小计算溶解氧浓度，原理直观，技术成熟。•荧光法利用氧对荧光染料的影响，无须电解液，抗干扰性强，维护简单。•光学传感法则利用光的吸收、散射特性变化，技术复杂，精度高，适用于在线监测。

2.       维护需求：•膜电极法需要定期更换膜片和电解液，维护频率相对较高。•荧光法几乎无需更换耗材，只需定期校准，维护工作量较小。•光学传感法虽无需更换耗材，但光路系统可能需要定期清洁和校准。

3.       抗干扰性：•膜电极法对水样中的干扰物质（如硫化物、油类等）较为敏感。•荧光法和光学传感法抗干扰能力强，尤其适合含复杂成分或污染物的水体。

综上所述，选择何种溶解氧分析仪应根据实际应用需求（如测量精度、稳定性、抗干扰性、维护成本、使用环境等）来决定。