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光学差异传感器和电化学的差异

光学差异传感器和电化学的差异

2020-06-29

光学传感器做

光溶解氧传感器测量氧气和发光染料在蓝光存在下的相互作用。光激发染料,导致它们发光。然而,当存在时,氧分子与染料相互作用,该氧气分子存在改变或限制发射光的波长。


在这种方式测量的效果与部分溶解的氧气压力之间存在反比关系。更精确地表示,由船尾波动方程表示,通过其分压测量的DO浓度与发光寿命成反比。

四个元件包括光学溶解氧传感器:蓝色发光二极管(LED)、传感元件、半透膜和光电探测器。发光染料通常固定在感测元件中的干凝胶、溶胶凝胶或其他基质中。一些传感器也有一个红色的LED,所以他们可以确保准确的红色参考光,染料只会反射。

当存在蓝光时,样品中存在的溶解氧量控制染料的发光寿命和强度。氧气与染料相互作用,因为它渗透膜,限制染料的发光寿命和强度。然后,光电探测器测量返回发光的寿命或强度,这反过来用于确定溶解氧的浓度。

光学DO传感器既有优点也有缺点。一方面,光学溶解氧传感器通常比电化学传感器提供更多的准确性,特别是在非常低的浓度。光学DO传感器也不受可以穿过电化学DO传感器膜的气体的影响。


此外,由于其最低的维护要求,光学溶解氧传感器非常适合长期监测项目。它们几乎没有校准漂移,可以保持校准好几个月。它们也可以在没有任何搅拌或预热时间的情况下进行测量。传感器膜的更换在光学传感器中也不那么频繁。

另一方面,运行光学溶解的氧传感器需要更多的功率,并且它们通常需要两到四倍的时间段,以向您提供比其电化学表兄弟的结果更多。温度也对这些传感器产生了重大影响,因为发光寿命和强度都取决于它。然而,大多数光学执行传感器使用热敏电阻,该热敏电阻自动调整温度并校正数据。


底线:对于具有可靠电源的长期监控项目,特别是在难以使用的偏远地区,光学溶解的氧传感器通常是最好的选择。


电化学的传感器

电化学溶解氧传感器有两个基本品种:极谱和电镀。两种品种包括含有阴极和阳极 - 两个偏振电极的电解质溶液。薄,半透膜将含有电极和样品的溶液分离。


根据水中的氧气压力的高度,溶解的氧气以比例速度移动过膜。当它到达阴极时,然后消耗氧气,产生直接与氧气浓度相关的电流。最后,电流以与样品的氧气分压成比例的速率到达阳极。


电化学传感器在静水或实验室中可能是棘手的做传感器必须在溶液中搅拌,以避免在无流情况下人为地降低DO的测量值。为了避免这个问题,只需搅拌样品中的电化学DO传感器,直到DO水平停止增加。


PIALography做传感器

极谱溶解氧传感器既可以是快速脉冲传感器,也可以是稳态传感器。快速脉冲极谱溶解氧传感器的工作原理类似于稳态极谱溶解氧传感器,两者具有相同的电极和过程。然而,快速脉冲极谱溶解氧传感器每隔几秒开关一次,减少了对流量的依赖,并消除了搅拌样品的需要。


两种类型的极谱仪DO传感器由由氯化钾溶液中的“贵族”类别中的金属制成的阴极,例如铂或金,以及银阳极。除此之外,它们与其他电化学传感器功能的方式类似。


PIALographys传感器具有优缺点。他们的好处包括非常成本效益,并一旦他们在行动中提供了快速的响应时间。就缺点而言,这种传感器需要一些热身时间,然后才能给予阅读 - 通常从五到60分钟。它们还需要经常维护,特别是因为阳极的涂层可以变得氧化,降低其性能。


底线:对于需要一个需要响应时间的鞋带预算的项目,这是最佳传感器。

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