便攜式溶解氧快速測定儀：原理、性能與技術創新綜述

一、原理

便攜式溶解氧快速測定儀的工作原理主要基于溶解氧在水中的電化學或光學特性。以下是兩種常見的測量原理：

電化學法：

極譜型電極：利用黃金（Au）或鉑（Pt）作為陰極，銀-氯化銀（Ag-AgCl）或汞-氯化亞汞（Hg-Hg?Cl?）作為陽極，通過外加極化電壓使氧分子在陰極上還原，產生與氧濃度成正比的擴散電流。通過測量此電流，可以計算出水中溶解氧的濃度。

原電池型電極：當外界氧分子透過薄膜進入電極內相時，在陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；陽極則發生相應的氧化反應。通過測量電極間的電動勢或電流，可以計算出溶解氧的濃度。

光學法（熒光法）：

該方法利用熒光物質在特定波長光的激發下釋放熒光的特性。當LED光源發出的藍光照射到傳感器表面的熒光物質時，熒光物質受到激發釋放出紅光。水中的氧氣濃度越高，熒光物質釋放紅光的時間就越短。通過測量紅光的釋放時間，可以計算出溶解氧的濃度。

二、性能

便攜式溶解氧快速測定儀的性能指標通常包括測量范圍、測量精度、響應時間、穩定性、重復性和便攜性等。以下是一些典型的性能參數：

測量范圍：通常為0-20mg/L（或ppm）或更寬，適用于不同水質條件下的溶解氧檢測。

測量精度：一般可達到±0.1mg/L或更高，確保測量結果的準確性。

響應時間：通常小于1分鐘，能夠快速響應溶解氧濃度的變化。

穩定性：長時間使用下測量結果保持穩定，不受外界環境干擾。

重復性：多次測量同一樣品的結果保持一致，體現儀器的可靠性。

便攜性：體積小巧、重量輕，便于攜帶至現場進行檢測。

三、技術創新

隨著科技的進步，便攜式溶解氧快速測定儀在技術創新方面取得了顯著進展：

傳感器技術：

采用新型熒光技術或改進的電化學傳感器，提高測量精度和穩定性。

傳感器內置進口熒光膜帽或無膜式探頭，減少維護量，提高使用壽命。

智能化與自動化：

配備智能操作系統和觸摸屏界面，操作簡便直觀。

支持自動溫度補償、自動鹽度補償和手動壓力補償等功能，確保在不同環境下的測量準確性。

具有數據鎖定、數據儲存及輸出功能，方便用戶進行數據管理和分析。

通訊與數據傳輸：

支持USB接口、藍牙或無線通信等方式與計算機或移動設備連接，實現測量數據的實時傳輸和遠程監控。

部分儀器還配備云存儲功能，方便用戶隨時隨地查看和管理數據。

節能環保：

采用低功耗設計，延長電池續航時間。部分儀器配備可充電鋰電池或干電池，方便用戶在不同場合進行更換和充電。

具有省電模式，在不使用時自動進入低功耗狀態以節省電量。

應用拓展：

部分便攜式溶解氧快速測定儀不僅限于溶解氧的檢測，還能同時檢測其他水質參數如pH值、電導率等。

適用于各種水體環境的溶解氧測量，包括河流、湖泊、池塘、海洋、飲用水、污水處理廠等。

四、應用

便攜式溶解氧快速測定儀廣泛應用于以下領域：

水質監測：用于監測河流、湖泊、海洋等自然水體的溶解氧含量，評估水體污染程度和水體自凈能力。

水產養殖：用于監測養殖池塘、水庫等水域中的溶解氧濃度，確保水生生物處于適宜的生長環境中。

環境監測：用于評估水體的生態環境狀況，為環境保護和治理提供數據支持。

污水處理：用于監測污水處理過程中的溶解氧濃度，以控制處理工藝的穩定性和效率。

科研與教學：在實驗室中用于進行各種水質分析實驗和教學演示。

五、總結

便攜式溶解氧快速測定儀是一種重要的水質檢測工具，具有測量準確、響應快速、操作簡便、便攜性好等優點。通過不斷的技術創新和改進，便攜式溶解氧快速測定儀的性能得到了顯著提升，為水質監測、環境保護、水產養殖等領域提供了有力的技術支持。