Τρεις μέθοδοι μέτρησης της περιεκτικότητας σε οξυγόνο με μετρητή διαλυμένου οξυγόνου
Υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο με μετρητή διαλυμένου οξυγόνου: αυτόματη χρωματομετρική ανάλυση και μέτρηση χημικής ανάλυσης, μέτρηση παραμαγνητικής μεθόδου και μέτρηση ηλεκτροχημικής μεθόδου. Η ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό μετριέται γενικά με ηλεκτροχημικές μεθόδους. Το εργοστάσιο χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα διαλυμένου οξυγόνου COS 4 και έναν πομπό διαλυμένου οξυγόνου COM252. Το οξυγόνο είναι διαλυτό στο νερό και η διαλυτότητά του εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την ολική πίεση στην επιφάνεια του νερού, τη μερική πίεση και τα διαλυμένα άλατα στο νερό. Όσο μεγαλύτερη είναι η ατμοσφαιρική πίεση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα του νερού να διαλύει το οξυγόνο. Η σχέση καθορίζεται από το νόμο του Henry και το νόμο του Dalton. Ο νόμος του Henry λέει ότι η διαλυτότητα ενός αερίου είναι ανάλογη της μερικής του πίεσης.
Πάρτε για παράδειγμα τον αισθητήρα μέτρησης οξυγόνου COS4. Το ηλεκτρόδιο αποτελείται από μια κάθοδο (συνήθως κατασκευασμένη από χρυσό και πλατίνα), ένα αντίθετο ηλεκτρόδιο μεταφοράς ρεύματος (ασήμι) και ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς μη ρεύματος (ασήμι). Το ηλεκτρόδιο βυθίζεται σε έναν ηλεκτρολύτη όπως KCl ή KOH. Ο αισθητήρας καλύπτεται από ένα διάφραγμα. Ο διαχωρισμός των ηλεκτροδίων και του ηλεκτρολύτη από το υγρό που μετράται προστατεύει έτσι τον αισθητήρα, τόσο από τη διαφυγή του ηλεκτρολύτη όσο και από την εισβολή ξένων ουσιών που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μόλυνση και δηλητηρίαση.
Ο μετρητής διαλυμένου οξυγόνου εφαρμόζει μια τάση πόλωσης μεταξύ του αντίθετου ηλεκτροδίου και της καθόδου. Εάν το στοιχείο μέτρησης βυθιστεί σε νερό με διαλυμένο οξυγόνο, το οξυγόνο θα διαχέεται μέσω του διαφράγματος και τα μόρια οξυγόνου που υπάρχουν στην κάθοδο (περσόνα ηλεκτρονίων) θα μειωθούν σε υδρογόνο και οξυγόνο. Ιόν ρίζας: O{{0}}H2O+4e-® 4OH-. Ένα ηλεκτροχημικό ισοδύναμο χλωριούχου αργύρου κατακρημνίζεται στο αντίθετο ηλεκτρόδιο (ανεπάρκεια ηλεκτρονίων): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. Για κάθε μόριο οξυγόνου, η κάθοδος εκπέμπει 4 ηλεκτρόνια και το αντίθετο ηλεκτρόδιο δέχεται τα ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ρεύμα. Το μέγεθος του ρεύματος είναι ανάλογο με τη μερική πίεση οξυγόνου των μετρούμενων λυμάτων. Αυτό το σήμα, μαζί με το σήμα θερμοκρασίας που μετράται από τη θερμική αντίσταση στον αισθητήρα, αποστέλλεται στον μετασχηματιστή. Ο πομπός χρησιμοποιεί την καμπύλη σχέσης μεταξύ της περιεκτικότητας σε οξυγόνο, της μερικής πίεσης οξυγόνου και της θερμοκρασίας που είναι αποθηκευμένη στον αισθητήρα για να υπολογίσει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο νερό και στη συνέχεια τη μετατρέπει σε μια τυπική έξοδο σήματος. Η λειτουργία του ηλεκτροδίου αναφοράς είναι να προσδιορίζει το δυναμικό της καθόδου. Ο χρόνος απόκρισης του αισθητήρα διαλυμένου οξυγόνου COS 4 είναι: Το 90% της τελικής τιμής μέτρησης επιτυγχάνεται μετά από 3 λεπτά και το 99% της τελικής τιμής μέτρησης επιτυγχάνεται μετά από 9 λεπτά. η ελάχιστη απαίτηση παροχής είναι 0,5 cm/s.
Ο μετρητής διαλυμένου οξυγόνου είναι εύκολο να εγκατασταθεί, έχει μακρύ κύκλο βαθμονόμησης (3-4 μήνες), δεν είναι ευαίσθητος σε άλλες ουσίες και μπορεί να παρακολουθεί τη χρήση ηλεκτρολυτών στο διάφραγμα και τον καθετήρα. Γενικά, ο ηλεκτρολύτης και το διάφραγμα αντικαθίστανται κάθε ένα έως τρία χρόνια. Ο πομπός διαλυμένου οξυγόνου COM252 είναι ένα έξυπνο όργανο με πρωτόκολλο επικοινωνίας HART ή Profibus. Διαθέτει επίσης αυτοδιαγνωστική λειτουργία. Όταν παρουσιαστεί σφάλμα, θα εμφανιστεί ένας κωδικός σφάλματος για να ειδοποιήσει το προσωπικό συντήρησης πού είναι το σφάλμα. Μπορούν να ανακαλύψουν και να λύσουν τη βλάβη ελέγχοντας το εγχειρίδιο συντήρησης. Αυτή η μέθοδος μειώνει σημαντικά τον χρόνο συντήρησης και τον φόρτο εργασίας.
Καθώς η χώρα μου αποδίδει αυξανόμενη σημασία στην προστασία των υδάτινων πόρων, η επεξεργασία καθαρισμού των λυμάτων γίνεται όλο και πιο σημαντική και τα υποστηρικτικά όργανα ανίχνευσης που απαιτούνται για τη διαδικασία επεξεργασίας είναι απαραίτητα. Ως το πιο σημαντικό όργανο στη βιομηχανία επεξεργασίας λυμάτων, ο μετρητής διαλυμένου οξυγόνου Hetai θα διαδραματίσει επίσης ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην προστασία του περιβάλλοντος.
