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        詳解Eutech溶氧儀的簡明原理

        發布時間: 2018-01-28  點擊次數: 576次
        常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號,再經放大、調整(包括鹽度、溫度補償),由模數轉換顯示。
        Eutech溶氧儀實用的膜電極有兩種類型:極譜型(Polarography )和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型(Polarography ):電極中,由黃金(Au )環或鉑(Pt )金環作陰極;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5——1.5伏的 極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面,在電極上發生如下反應。
        陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
        同時,陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
        在正常情況下,上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比??捎孟率奖硎荆?/div>
        i∞=nFA(Pm/L)Cs
        式中:i ∞——穩定狀態的擴散電流
        n ——得失電子數
        F ——法拉第常數(96500 庫侖)
        A ——陰極表面積(平方厘米)
        Pm ——薄膜的滲透系數(厘米2/秒)
        L ——薄膜的厚度(厘米)
        Cs ——溶解氧濃度(ppm )
        當電極結構和薄膜確定之后,式中A 、Pm 、L 、n 等均為常數。令K= nFA (Pm/L),則上
        式中:i∞=KCs。
        因此可見,只要測得擴散電流i∞,即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,各型號產品采用各自技術進行補償。
        原電池型(Galvanic Cell):當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相界面時,產生下式反應。
        銀陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
        同時,鉛陽極被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O
        即:氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子,并同時向外電路獲得電子;鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成鉛酸氫鉀,同時向外電路輸出電子。接通外電路之后,便有信號電流通過,其值與溶氧濃度成正比。
        溶氧儀分類
        ◆按便攜性分為:便攜式溶解氧儀,臺式溶解氧儀和筆式溶解氧儀。 ◆按用途分為:實驗室用溶解氧儀,工業在線溶解氧儀等。
        ◆按先進程度分為:經濟型溶解氧儀,智能型溶解氧儀,精密型溶解氧儀或分為指針式溶解氧儀,數顯式溶解氧儀。
        ◆筆式溶解氧儀,一般制成單一量程,測量范圍狹,為簡便儀器。 便攜式和臺式溶解氧儀測量范圍較廣,常用儀器,不同點是便攜式采用直流供電,可攜帶到現場。實驗室溶解氧儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。
        工業用溶解氧儀的特點是要求穩定性好、工作可靠,有一定的測量精度、環境適應能力強、抗干擾能力強,具有模擬里量輸出、數字通訊、上下限報警和控制功能等。

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