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荧光法溶解氧的工作原理及特殊优势
发布日期:2019-08-12      浏览次数:17

     1、荧光法溶解氧的原理。传感器头部覆盖一层荧光物质,传感器中的LED光源发出一束蓝色光。照射在荧光物质上。

    荧光物质随即被这束蓝光激发,当被激发的物质恢复原状时,会发射出红光。此红光会被传感器中的光电二极管测量到,传感器同时测量荧光物质从被蓝光激发到发射红光后恢复原态的时间。当氧气与荧光物质接触后,则其产生的红色光的强度会降低。产生红光的时间也会缩短。水样中溶解的氧气的浓度越高,则传感器产生的红光的强度就会越低,产生红色光的时间就会越短。仪器测量的不是红颜色光的强度,而是从激发产生红颜色的光到该红颜色的光消失的时间,即荧光的释放时间(用τ表示)。图2-29b)中的τ代表的是水中没有溶解氧的时候荧光的释放时间。

    传感器上还安装有一个红光LED光源,在蓝色LED光源的两次发射之间,红色LED光源会向传感器发射一束红色光,这个红色光被作为一个内部标准(或者参比光),与传感器产生的红色荧光进行比对。

            

    由图2-29(c)的曲线可以看出:当有氧气与荧光物质接触后,红色光就会减弱,消失的时间也会缩短,这个时问用τ2来表示。仪器将τ1τ2进行比对,找到溶解氧的量与τ之间的比例关系,再经过计算转化,就可以得出水中溶解氧的含量。图2-30为氧与荧光物质接触示意。

            

    2、荧光法溶解氧的优势。传统的膜式溶解氧测量仪由于膜和电解液的原因,需要经常更换和清洗探头,而且数据容易漂移。荧光法溶解氧测量不需要频繁清洗探头(PH探头),数据稳定, 测量响应时间快,效果是节约了能源以及保证了降解效果。综合起来,荧光法溶解氧分析有以下几点优势。

  1. 无需标定。因为是荧光法设计。所以不需要进行标定,这样就大大减少了仪器使用中的维护工作量。
  2. 测量结果稳定。采用荧光法测量溶解氧因为测量过程中不会消耗任何物质,也不会消耗水中的溶解氧,所以这种测量方法测量结果更加稳定。
  3. 减少清洗频率。传统膜法需要经常清洗,否则会严重影响氧气的透过,从而影响测量,荧光法对探头的清洁要求不高,定期擦拭荧光帽即可。
  4. 维护量低。因为荧光法不需要标定、不需要频繁校准、不需要更换膜(RO)、不需要频繁清洗,所以其安装使用后的维护量非常少。
  5. 无干扰。pH值的变化、污水中含有的化学物质、H2S、重金属等不会对测量造成干扰,另外Cl本身也会有氧化性,可能被普通溶解氧电极当作氧气进行测量;而荧光法则是利用氧的催化作用,所以可以避免Cl的干扰。进人电解液的二氧化碳会对测量造成影响, 主要是改变了电解液的电导率,而LDO没有电解液,所以不会受到二氧化碳的影响。
  6. 响应时间快。荧光法溶解氧在与水接触的同时即可响应,其时间非常短
  7. 无需极化时间。因为不使用电极(PH电极),所以不存在极化的问题。

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