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水质传感器专题 | 原电池型溶解氧传感器

  水是地球上最常见的物质之一,是人们生产生活的重要资源,地球有72%的表面被水覆盖。

  近年来,我们对水资源的开发利用越来越广泛,与此同时,对水质的监测也越来越迫切。

  在现有的检测手段中,实现了对水体的pH、溶解氧、ORP、氨氮、总磷总氮、重金属离子、BOD、COD、余氯等指标的检测,这些指标在指示水体优劣中都有重要的作用,同时,这些指标的监测对我们的生产生活有着重要的指导意义。

  在众多水质监测参数中,溶解氧的检测对水体来说显得更为重要,尤其在水产养殖、环保监测、污水治理的过程中。

  在水产养殖过程中,监测水中氧的含量,当溶氧不足时及时补充,确保养殖过程顺利进行;在工业生产和污水处理及环境问题治理过程中,通过对溶氧的监测,及时处理,降低成本,提高效率。

  对溶解氧的检测有目前常用的碘量法间接计算和溶解氧传感器直接检测两种路径,溶解氧传感器依据原理主要可以分为化学型、电化学型和光学型三种,由于传感器直接检测这种方法方便、简洁、准确,成为目前溶解氧检测的主流方法。

  炜盛科技的MW-O101型原电池型溶解氧传感器,是水质溶解氧监测的常用型传感器,以下是本产品的介绍,供大家参考选型。

  1.各种类型的溶解氧检测方法的比较

  2.原电池型溶解氧传感器原理介绍

  依据电化学原电池工作原理,溶解在水中的氧气分子透过透气膜在阴极上被还原,对应的金属阳极被氧化,产生电流信号。电流大小与溶解氧浓度成正比,通过电流大小判断水中溶解氧的浓度。

  阴极反应:O2+4H++4e-—2H2O

  阳极反应:2Pb+2H2O—2PbO+4H++4e-

  通过上述的原理分析,可以得出,溶解氧浓度与传递电子数目一一对应,传感器具有很好的线性,且原电池型的溶解氧传感器维护成本较低,无需更换电解液,适用于进行大面积的推广使用。

  3.原电池型溶解氧传感器的优缺点

  原电池型传感器的优点:

  检测时不需预热

  不需提供偏压

  功耗低

  后期维护简单,不需更换电解液

  单价低

  原电池型传感器的缺点:

  阳极材料消耗,有使用寿命限制

  4.原电池型溶解氧传感器的使用场景

  污水处理领域,监测水处理过程中溶解氧的浓度,提高水处理效率;

  工业生产领域,监测生产过程溶解氧的含量,确保生产过程正常进行;

  环境监测领域,监测环境中溶解氧浓度,及时处理污染环境的行为及事件;

  水产养殖领域,对水体溶解氧的监测,满足水产生长对溶解氧的需求。

  5.原电池型溶解氧传感器的性能指标

  传感器的技术指标:

  为了方便用户选用MW-O101原电池型溶解氧传感器,以下是对传感器各项指标的测试情况:

  传感器的响应恢复测试

  图1 传感器在无氧水中的响应恢复测试

  图2 传感器在纯水中的响应恢复测试

  对于溶解氧传感器的响应恢复情况,测试了其在纯水和无氧水中180s的响应恢复情况,从图中可以看出传感器在两种测试体系中都有良好的响应恢复,T90< 20s。

  长期稳定性测试

  图3 传感器在室温放置的长期观测情况

  图4 传感器在纯水中放置的长期观测情况

  对于传感器的长期稳定性测试,测试了其在室温和纯水两种场景放置的情况,测试的结果表明,在两种测试环境下,传感器均有较好的稳定输出,在两个月测试过程中,传感器的响应信号的波动性均小于3%,这表明传感器具有很好的稳定性。

  图5 传感器的温度特性曲线

  对于MW-O101原电池型溶解氧传感器的温度特性,测试其在4-35℃的水体环境响应情况。

  测试结果表明,在无氧环境下,随着温度的升高,传感器的响应信号变化不大,在4-35℃范围内传感器具有较好的温度稳定性。

  随着政府政策对于环保行业水质监测加大倾斜力度,物联网建设的步伐加快,智慧工业、智慧环保、智慧养殖的迫切需求,带来了水质传感器市场需求的快速膨胀,MW-O101型溶解氧传感器面临巨大的市场发展机遇。如果您需要更加深入的了解该传感器,留言或致电咨询。

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