光學(xué)溶解氧傳感器的測(cè)量原理和工作過程是怎樣的
2022-05-22
光學(xué)溶解氧傳感器基于物理學(xué)中特定物質(zhì)對(duì)激發(fā)熒光的猝滅原理設(shè)計(jì)而成。當(dāng)激發(fā)光照射在熒光膜頭表面的熒光物質(zhì)上，熒光物質(zhì)受到激發(fā)，發(fā)出熒光，熒光的熄滅時(shí)間受熒光膜頭表面氧分子濃度的影響?？梢酝ㄟ^檢測(cè)熒光與激發(fā)光之間的相位差，并與內(nèi)部標(biāo)定曲線比對(duì)，從而計(jì)算出氧分子的濃度，經(jīng)過溫度和鹽度補(bǔ)償輸出值。
光學(xué)溶解氧傳感器的測(cè)量原理是以衰減的熒光信號(hào)限定時(shí)間幀。在膜片上裝有短波光源的熒光燃料，通過返回到被動(dòng)狀態(tài)，發(fā)出長(zhǎng)波，并作為測(cè)量信號(hào)而記錄。氧氣通過膜片接觸到該燃料將根據(jù)水樣溶解氧濃度周期性返回散射光。這種溶解氧測(cè)量關(guān)鍵是測(cè)量時(shí)間。
與傳統(tǒng)傳感器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。不同于傳統(tǒng)的電流和極譜，沒有陰極或陽極材料消耗，因而無需更換元件，降低維護(hù)成本。也不受水流速度影響，甚至可以放到淤塞的地下水孔。具有穩(wěn)定性,通常校準(zhǔn)周期為一年。
幾乎可用于監(jiān)測(cè)任何液體，包括葡萄酒，啤酒和牛奶。不受液體顏色的影響，斜面膜片設(shè)計(jì)，氣泡或者曝氣不影響光學(xué)溶解氧的測(cè)量。在典型的廢水化學(xué)溶液中無化學(xué)干擾因素，因此可以應(yīng)用到污染嚴(yán)重的廢水中。
可與GL500數(shù)據(jù)記錄器連接記錄數(shù)據(jù)，也可連接到PC320控制器控制泵的開啟或者報(bào)警，進(jìn)行在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)。
光學(xué)溶解氧傳感器的工作過程為：
一束特定波長(zhǎng)的激發(fā)光源以方波調(diào)制的形式發(fā)出光線照射在氧敏感膜上，光化學(xué)傳感膜中的熒光物質(zhì)受到激發(fā)而發(fā)出相應(yīng)特定波長(zhǎng)的熒光。由于氧敏感膜與被測(cè)水樣相接觸，水中的溶解氧將對(duì)熒光產(chǎn)生淬滅作用，熒光壽命被縮短，熒光強(qiáng)度被降低，經(jīng)淬滅后的熒光透過光學(xué)系統(tǒng)中的濾光片傳送到光電探測(cè)裝置。熒光信號(hào)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，光電信號(hào)經(jīng)過放大濾波后進(jìn)入相位差檢測(cè)模塊，從而得到熒光相對(duì)于激發(fā)光的滯后相位對(duì)應(yīng)的電壓值，利用該滯后相位電壓值與熒光壽命成正切關(guān)系得到定標(biāo)曲線，從而得到溶解氧濃度的信息。
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