مقدمة لمبدأ جهاز قياس الأكسجين المذاب المحمول
هناك ثلاث طرق رئيسية لقياس محتوى الأكسجين: التحليل اللوني التلقائي وقياس التحليل الكيميائي، وقياس الطريقة المغناطيسية، وقياس الطريقة الكهروكيميائية. يتم قياس كمية الأكسجين المذاب في الماء بشكل عام باستخدام الطرق الكهروكيميائية. يستخدم المصنع مستشعر الأكسجين المذاب COS4 وجهاز إرسال الأكسجين المذاب COM252. الأكسجين قابل للذوبان في الماء، وتعتمد قابليته للذوبان على درجة الحرارة، والضغط الكلي على سطح الماء، والضغط الجزئي، والأملاح الذائبة في الماء. كلما ارتفع الضغط الجوي، زادت قدرة الماء على إذابة الأكسجين. يتم تحديد العلاقة من خلال قانون هنري وقانون دالتون. ينص قانون هنري على أن ذوبان الغاز يتناسب طرديا مع ضغطه الجزئي. بأخذ مستشعر قياس الأكسجين COS4 كمثال، يتكون القطب من كاثود (يصنع عادة من الذهب والبلاتين)، وقطب مضاد بتيار (فضي)، وقطب مرجعي بدون تيار (فضي). يتم غمر القطب في محلول كهربائي مثل KCl، وفي KOH، يتم تغطية المستشعر بغشاء. يفصل الحجاب الحاجز القطب الكهربائي والكهارل عن السائل الذي يتم قياسه، وبالتالي حماية المستشعر، ومنع الإلكتروليت من الهروب ومنع دخول المواد الغريبة التي قد تسبب التلوث والتسمم. على العكس من ذلك، يتم تطبيق جهد الاستقطاب بين القطب والكاثود. إذا تم غمر عنصر القياس في الماء مع الأكسجين المذاب، فسوف ينتشر الأكسجين عبر الفاصل، وسيتم تقليل جزيئات الأكسجين الموجودة على الكاثود (الإلكترونات الزائدة) إلى أيونات هيدروكسيد: O2 +2H2O+4 ه-®4OH-. يترسب المكافئ الكهروكيميائي لكلوريد الفضة على القطب المضاد (نقص الإلكترون): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. لكل جزيء أكسجين، يصدر الكاثود 4 إلكترونات، ويستقبل القطب المضاد الإلكترونات لتكوين تيار. ويتناسب حجم التيار مع الضغط الجزئي للأكسجين في مياه الصرف الصحي التي يتم قياسها. يتم إرسال هذه الإشارة إلى المستشعر مع إشارة درجة الحرارة المقاسة بواسطة المقاوم الحراري. يستخدم جهاز الإرسال منحنى العلاقة بين محتوى الأكسجين والضغط الجزئي للأكسجين ودرجة الحرارة المخزنة في المستشعر لحساب محتوى الأكسجين في الماء، ثم يحوله إلى مخرج إشارة قياسي. وظيفة القطب المرجعي هي تحديد جهد الكاثود. وقت استجابة مستشعر الأكسجين المذاب COS4 هو: يتم الوصول إلى 90% من قيمة القياس النهائية بعد 3 دقائق، ويتم الوصول إلى 99% من قيمة القياس النهائية بعد 9 دقائق؛ الحد الأدنى لمعدل التدفق هو 0.5 سم / ثانية.
