Роль, особенности и применение полярографических датчиков растворенного кислорода

Принцип работы

Полярографические датчики растворенного кислорода работают на электрохимическом принципе, в основном с использованием электрода Кларка. Датчик состоит из золотого катода, серебряного анода и специального электролита, заключенных в селективную проницаемую мембрану.

Во время измерения кислород диффундирует через мембрану в датчик. На катоде (золотом электроде) кислород восстанавливается, а на аноде (серебряном электроде) — окисляется. Этот процесс генерирует диффузионный ток, пропорциональный концентрации растворенного кислорода в образце, что обеспечивает точность измерения.

Ключевые особенности

Полярографические датчики растворенного кислорода получили широкое распространение благодаря своим исключительным характеристикам:

1. Высокая точность и чувствительность:
   • Способен обнаруживать следовые концентрации растворенного кислорода с диапазоном измерений от 0,01 мкг/л до 20,00 мг/л и разрешением до 0,01 мкг/л. Это критически важно для таких применений, как мониторинг питательной воды для котлов и сверхчистой воды для полупроводников.
2. Быстрое время отклика:
   • Обычно реакция занимает менее 60 секунд (некоторые продукты достигают времени реакции в пределах 15 секунд), быстро отражая изменения уровня растворенного кислорода.
3. Низкие требования к обслуживанию:
   • Современные конструкции часто не требуют частой замены электролита, что снижает затраты и трудозатраты на долгосрочное обслуживание. Однако периодическая калибровка и замена мембраны по-прежнему необходимы.
4. Высокая стабильность и помехоустойчивость:
   • Селективная проницаемая мембрана эффективно изолирует примеси и загрязняющие вещества, обеспечивая стабильные и надежные измерения.
5. Автоматическая температурная компенсация:
   • Большинство датчиков оснащены встроенным датчиком температуры для автоматической температурной компенсации, исправляя ошибки измерений, вызванные колебаниями температуры.
6. Интеллектуальный и интегрированный дизайн:
   • Многие датчики оснащены интерфейсами связи (например, RS485) и поддерживают стандартные протоколы (например, Modbus), что позволяет интегрировать их в системы автоматического управления и платформы Интернета вещей для удаленного мониторинга данных.

Сценарии применения

Полярографические датчики растворенного кислорода широко используются в различных отраслях промышленности:

1. Промышленные процессы и очистка воды:
   • Мониторинг питательной воды котлов: критически важен в таких отраслях, как энергетика, химическая промышленность и металлургия, где избыточное количество растворенного кислорода может вызвать серьезную коррозию металлических трубопроводов и оборудования.
   • Мониторинг очистки и сброса сточных вод: уровень растворенного кислорода напрямую влияет на активность микроорганизмов в процессах очистки муниципальных и промышленных сточных вод.
   • Производство полупроводников и сверхчистой воды: требования к сверхчистой воде в производстве электроники подразумевают точный мониторинг следов растворенного кислорода.
2. Мониторинг окружающей среды и научные исследования:
   • Мониторинг качества поверхностных вод, рек и озер: растворенный кислород является ключевым показателем способности воды к самоочищению и экологического здоровья.
   • Аквакультура: мониторинг растворенного кислорода в режиме реального времени помогает предотвратить гипоксию у водных организмов, повышая эффективность фермерского хозяйства.
3. Биотехнологии и фармацевтика:
   • В биореакторах (например, ферментационных и клеточных) необходимо точно контролировать концентрацию растворенного кислорода, чтобы обеспечить оптимальные условия роста микроорганизмов или клеток.
4. Пищевая промышленность и производство напитков:
   • Уровень растворенного кислорода может влиять на вкус, цвет и срок годности продукта, поэтому контроль в процессе производства имеет решающее значение.

Часто используемые страны/регионы

Внедрение полярографических датчиков растворенного кислорода тесно связано с уровнями индустриализации, экологическими нормами и технологическим прогрессом:

1. Северная Америка:
   • В США и Канаде действуют строгие правила по охране окружающей среды и стандарты качества воды, благодаря чему эти датчики широко используются в таких высокотехнологичных отраслях, как энергетика, химическая и фармацевтическая промышленность.
2. Европа:
   • Такие страны, как Германия, Великобритания и Франция, со строгой экологической политикой (например, Рамочная директива ЕС по водным ресурсам) и передовыми технологиями очистки сточных вод, являются основными потребителями этих датчиков.
3. Азиатско-Тихоокеанский регион:
   • Китай: Быстро растущий спрос в связи с усилением мер по защите окружающей среды (например, политика «Плана Water Ten») и развитием технологий очистки воды и аквакультуры.
   • Япония и Южная Корея: Передовая электроника, полупроводники и точная химическая промышленность обуславливают разнообразные потребности в высокоточном оборудовании для контроля качества воды.
4. Другие промышленно развитые регионы со строгими экологическими нормами также широко используют эти датчики.

Сводная таблица

Заключение

Полярографические датчики растворенного кислорода, отличающиеся высокой точностью, быстрым откликом и стабильностью, являются незаменимыми инструментами для мониторинга и анализа качества воды. Они играют важнейшую роль в обеспечении промышленной безопасности, эффективности и охраны окружающей среды.

Мы также можем предложить различные решения для

1. Портативный многопараметрический измеритель качества воды

2. Система плавучих буев для многопараметрического контроля качества воды

3. Автоматическая щетка для очистки многопараметрического датчика воды

4. Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Для большего количества датчиков воды информация,

пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Сайт компании:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582