溶解氧儀測定原理

測定原理

常見的溶氧儀多采用隔膜電作換能器，將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度補償)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。

溶氧儀實用的膜電有兩種類型:譜型(Polarography)和原電池型(Galvanic Cell)。譜型(Polarography):電中，由黃金(Au)環(huán)或鉑(Pt)金環(huán)作陰;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽。電解液為溶液。陰外表面覆蓋層透氧薄膜。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。陰陽兩電之間外加0.5~1.5伏的

化電壓。有的化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰表面，在電上發(fā)生如下反應。

陰被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ

同時，陽被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl

在正常情況下，上述還原-氧化反應產(chǎn)生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示:

i∞=nFA(Pm/L)Cs

式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴散電流

n-得失電子數(shù)

F-法拉第常數(shù)(96500 庫侖)

A-陰表面積(平方厘米)

Pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米2/秒)

L-薄膜的厚度(厘米)

Cs-溶解氧濃度(ppm)

當電結(jié)構和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K= nFA(Pm/L)，則上

式中:i∞=KCs。