Drie methoden voor het meten van het zuurstofgehalte met een meter voor opgeloste zuurstof
Er zijn drie hoofdmethoden voor het meten van het zuurstofgehalte met een meter voor opgeloste zuurstof: automatische colorimetrische analyse en chemische analysemeting, paramagnetische methodemeting en elektrochemische methodemeting. De hoeveelheid opgeloste zuurstof in water wordt doorgaans gemeten met behulp van elektrochemische methoden. De installatie maakt gebruik van een COS 4-sensor voor opgeloste zuurstof en een COM252-zender voor opgeloste zuurstof. Zuurstof is oplosbaar in water en de oplosbaarheid ervan hangt af van de temperatuur, de totale druk aan het wateroppervlak, de partiële druk en de opgeloste zouten in het water. Hoe hoger de atmosferische druk, hoe groter het vermogen van water om zuurstof op te lossen. De relatie wordt bepaald door de wet van Henry en de wet van Dalton. De wet van Henry stelt dat de oplosbaarheid van een gas evenredig is met de partiële druk ervan.
Neem als voorbeeld de COS4 zuurstofmeetsensor. De elektrode bestaat uit een kathode (meestal gemaakt van goud en platina), een stroomvoerende tegenelektrode (zilver) en een niet-stroomreferentie-elektrode (zilver). De elektrode wordt ondergedompeld in een elektrolyt zoals KCl of KOH. De sensor wordt afgedekt door een diafragma. Door de elektroden en het elektrolyt te scheiden van de te meten vloeistof, wordt de sensor beschermd, zowel tegen het ontsnappen van het elektrolyt als tegen het binnendringen van vreemde stoffen die tot verontreiniging en vergiftiging kunnen leiden.
De meter voor opgeloste zuurstof legt een polarisatiespanning aan tussen de tegenelektrode en de kathode. Als het meetelement wordt ondergedompeld in water met opgeloste zuurstof, zal zuurstof door het diafragma diffunderen en zullen de op de kathode aanwezige zuurstofmoleculen (overtollige elektronen) worden gereduceerd tot waterstof en zuurstof. Wortelion: O{{0}}H2O+4e-® 4OH-. Op de tegenelektrode wordt een elektrochemisch equivalent van zilverchloride neergeslagen (elektronentekort): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. Voor elk zuurstofmolecuul zendt de kathode 4 elektronen uit, en de tegenelektrode accepteert de elektronen om een stroom te vormen. De grootte van de stroom is evenredig met de partiële zuurstofdruk van het gemeten rioolwater. Dit signaal wordt, samen met het temperatuursignaal gemeten door de thermische weerstand op de sensor, naar de transformator gestuurd. De zender gebruikt de relatiecurve tussen het zuurstofgehalte, de partiële zuurstofdruk en de temperatuur die in de sensor is opgeslagen om het zuurstofgehalte in het water te berekenen en zet dit vervolgens om in een standaard signaaluitvoer. De functie van de referentie-elektrode is het bepalen van de kathodepotentiaal. De responstijd van de COS 4 sensor voor opgeloste zuurstof is: 90% van de uiteindelijke meetwaarde wordt bereikt na 3 minuten en 99% van de uiteindelijke meetwaarde wordt bereikt na 9 minuten; de minimale vereiste stroomsnelheid is 0,5 cm/s.
De meter voor opgeloste zuurstof is eenvoudig te installeren, heeft een lange kalibratiecyclus (3-4 maanden), is niet gevoelig voor andere stoffen en kan het gebruik van elektrolyten in het diafragma en de sonde monitoren. Over het algemeen worden het elektrolyt en het diafragma elke één tot drie jaar vervangen. De COM252 zender voor opgeloste zuurstof is een intelligent instrument met HART- of Profibus-communicatieprotocol. Het heeft ook een zelfdiagnosefunctie. Wanneer er een fout optreedt, wordt er een foutcode weergegeven om het onderhoudspersoneel te waarschuwen waar de fout zich bevindt. Zij kunnen de storing achterhalen en oplossen door de onderhoudshandleiding te raadplegen. Deze methode vermindert de onderhoudstijd en werklast aanzienlijk.
Nu mijn land steeds meer belang hecht aan de bescherming van waterbronnen, wordt de zuiveringsbehandeling van rioolwater steeds belangrijker, en zijn de ondersteunende detectie-instrumenten die nodig zijn voor het zuiveringsproces onmisbaar. Als het belangrijkste instrument in de rioolwaterzuiveringsindustrie zal de Hetai-meter voor opgeloste zuurstof ook een steeds belangrijkere rol spelen bij de bescherming van het milieu.
