溶解氧檢測儀工作原理大揭秘：如何精準測量水中溶解氧

在水質監(jiān)測領域，溶解氧檢測儀是一款至關重要的設備，它能夠精準地測量水中溶解氧的含量，為眾多行業(yè)提供關鍵的數(shù)據(jù)支持。那么，這些檢測儀究竟是如何工作的呢？

目前，常見的溶解氧檢測儀主要基于兩種工作原理：電化學法和光學法。

電化學法中的極譜法是較為經(jīng)典的一種。這種方法利用了氧分子的電化學特性。在檢測儀的電極系統(tǒng)中，有一個陰極和一個陽極，通常浸沒在被測水樣中。當在電極之間施加一定的電壓時，水中的溶解氧分子會在陰極表面發(fā)生還原反應。氧分子獲得電子被還原為氫氧根離子，這個還原過程會產(chǎn)生一個微小的電流。根據(jù)法拉第定律，電流的大小與參與反應的氧分子數(shù)量成正比，而水中溶解氧的濃度又決定了氧分子的數(shù)量。因此，通過測量這個電流的大小，并經(jīng)過儀器內(nèi)部的信號放大、轉換和計算處理，就能夠精確地得出水中溶解氧的含量數(shù)值。這種方法具有較高的精度和可靠性，在許多傳統(tǒng)的水質檢測場景中廣泛應用，但它也存在一些局限性，例如電極可能會受到水中雜質的污染，需要定期進行清潔和校準，以確保測量的準確性。

光學法溶解氧檢測儀則是利用了氧分子對特定波長光的吸收特性。儀器內(nèi)部配備有發(fā)光源，能夠發(fā)射出特定波長的光，通常是藍光或紅光。當這束光穿過含有溶解氧的水樣時，水中的氧分子會吸收一部分光能量。通過檢測光在穿過水樣前后的強度變化，利用比爾 - 朗伯定律（Beer-Lambert Law），就可以推算出水中溶解氧的濃度。比爾 - 朗伯定律指出，光的吸收程度與吸光物質的濃度和光程長度成正比。在溶解氧檢測中，光程長度是固定的，因此光吸收程度只與溶解氧濃度有關。光學法具有響應速度快、測量精度高、不易受水樣中化學物質干擾等優(yōu)點，而且不需要使用電極，避免了電極污染和維護的問題，使用壽命相對較長。不過，光學法檢測儀的價格通常相對較高，對儀器的光學部件和光源穩(wěn)定性要求也較高。

無論是電化學法還是光學法的溶解氧檢測儀，為了確保測量的精準性，在使用過程中都需要注意一些關鍵因素。首先，儀器的校準至關重要。在每次使用前或定期使用標準溶液對儀器進行校準，以修正可能存在的測量偏差，使儀器的測量結果與真實值相符。其次，測量環(huán)境也會對結果產(chǎn)生影響，例如水溫、水壓、水中的鹽度等因素都會影響溶解氧的溶解度和檢測儀的測量性能。因此，一些高端的溶解氧檢測儀會配備溫度、壓力和鹽度補償功能，通過內(nèi)置的傳感器測量這些環(huán)境參數(shù)，并對溶解氧的測量結果進行自動補償和修正，從而進一步提高測量的準確性和可靠性。