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基于熒光猝滅原理所制備的溶解氧傳感器具有哪些優(yōu)勢?

更新日期:2023-05-16      瀏覽次數:783
一般來(lái)說(shuō),溶氧分析儀主要就是測量溶解在水溶液內的氧氣的含量。測定氧含量主要有三種方法:自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測量、順磁法測量、電化學(xué)法測量-熒光法。近十多年來(lái),基于熒光猝滅原理所制備的溶解氧傳感器由于其具有響應時(shí)間快、不耗氧、無(wú)參比電極、不受磁場(chǎng)干擾等優(yōu)點(diǎn)引起了越來(lái)越多人的興趣和關(guān)注。
 
熒光法溶解氧傳感器系統結構包括以下三部分:熒光膜模塊、光路模塊、電路模塊。
 
整個(gè)傳感器的工作過(guò)程為:一束特定波長(cháng)的激發(fā)光源以方波調制的形式發(fā)出光線(xiàn)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)出相應特定波長(cháng)的熒光,由于氧敏感膜與被測水樣相接觸,水中的溶解氧將對熒光產(chǎn)生淬滅作用,熒光壽命被縮短,熒光強度被降低,經(jīng)淬滅后的熒光透過(guò)光學(xué)系統中的濾光片傳送到光電探測裝置,熒光信號經(jīng)過(guò)光電轉換,光電信號經(jīng)過(guò)放大濾波后進(jìn)入相位差檢測模塊,從而得到熒光相對于激發(fā)光的滯后相位對應的電壓值,利用該滯后相位電壓值與熒光壽命成正切關(guān)系得到定標曲線(xiàn),從而得到溶解氧濃度的信息。
 
熒光猝滅法可以克服傳統方法的檢測步驟復雜、消耗氧氣、維護成本高、無(wú)法實(shí)現在線(xiàn)監測等缺點(diǎn)??垢蓴_能力強,穩定性好,具有復雜情況下在線(xiàn)測量能力,沒(méi)有試劑污染等特點(diǎn)。具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:
?無(wú)需標定。因為是熒光法設計。所以不需要進(jìn)行標定,這樣就大大減少了儀器使用中的維護工作量。
?測量結果穩定。采用熒光法測量溶解氧因為測量過(guò)程中不會(huì )消耗任何物質(zhì),也不會(huì )消耗水中的溶解氧,所以這種測量方法測量結果更加穩定。
?  減少清洗頻率。傳統膜法需要經(jīng)常清洗,否則會(huì )嚴重影響氧氣的透過(guò),從而影響測量,熒光法對探頭的清潔要求不高,定期擦拭熒光帽即可。
?  維護量低。因為熒光法不需要標定、不需要頻繁校準、不需要更換膜(RO膜)、不需要頻繁清洗,所以其安裝使用后的維護量非常少。
?  無(wú)干擾。pH的變化、污水中含有的化學(xué)物質(zhì)、H2S、重金屬等不會(huì )對測量造成干擾,另外本身也會(huì )有氧化性,可能被普通溶解氧電極當作氧氣進(jìn)行測量;電解液的二氧化碳會(huì )對測量造成影響, 主要是改變了電解液的電導率,而LDO沒(méi)有電解液,所以不會(huì )受到二氧化碳的影響。
?  響應時(shí)間快。熒光法溶解氧在與水接觸的同時(shí)即可響應,其時(shí)間非常短。
?  無(wú)需極化時(shí)間。因為不使用電極,所以不存在極化的問(wèn)題。
 

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