溶解氧传感器是环境监测、水产养殖、污水处理等领域的关键设备,其测量准确性直接影响到工艺控制和决策。在使用中,需要注意以下几个核心要点,我将它们分为几个大类以便于理解:
一、校准:准确测量的基石
校准是保证数据准确性的第一步,也是最关键的一步。
定期校准:
零点校准:通常在无氧环境中进行。可以使用专用的零氧溶液(如亚硫酸钠溶液)或在一些特定情况下使用饱和氮气。注意:在空气中进行“零点”校准是非常不准确的。
斜率/满点校准:在水饱和空气中进行。这是最常用和推荐的方法。将传感器探头置于潮湿的空气环境中(例如,将探头放入装有少量纯水容器盖子的内腔,确保感应膜不接触水滴),等待读数稳定后进行校准。切勿在干燥空气中进行,因为干燥空气会导致膜脱水,影响读数。
校准频率:
初次使用新传感器或更换膜/电解液后。
长期连续监测时,建议至少每周校准一次。
在重要实验或工艺调整前。
当读数出现明显漂移或不稳定时。
二、日常使用与维护
日常的正确操作能大大延长传感器寿命并保证数据质量。
防止膜破损:
溶解氧传感器的核心是覆盖在电极上的透氧膜,它非常薄且脆弱。
操作时要极其小心,避免任何尖锐物体、砂砾或硬物碰撞、刮擦膜表面。
在浑浊或含有颗粒物的水体中测量时,可以考虑安装防护罩或定期清洗。
确保水流速度
无论是原电池型还是极谱型传感器,测量时都需要一定的水流速度。
水流停滞会导致电极表面的氧气被消耗,测量值会低于实际值。
理想的水流速度是0.3 m/s 以上。可以通过搅拌器、流动的水体或晃动传感器来实现。
避免气泡干扰:
传感器膜表面附着的气泡会阻断氧气扩散,导致读数剧烈跳动或严重失准。
将传感器放入水体时,应使其以一定角度倾斜进入,并轻轻晃动,以确保膜表面没有气泡残留。
注意温度和盐度补偿:
氧气的溶解度与水温和盐度密切相关。绝大多数现代传感器都内置了温度传感器并自动进行温度补偿。
如果是在海水或咸水中测量,必须输入或自动测量正确的盐度值,否则读数会偏高。
三、清洁与保养
定期清洁:
根据水质情况,定期用柔软的布或棉签轻轻擦拭膜表面,去除污垢、生物膜(藻类、细菌)等。对于顽固污渍,可以用温和的洗涤剂溶液清洗,之后务必用清水彻底冲洗干净。
严禁使用有机溶剂或硬物刮擦。
及时更换消耗品:
透氧膜和电解液是核心消耗品。当出现以下情况时,应考虑更换:
校准后斜率值异常(过高或过低,超出仪器手册建议范围)。
响应时间显著变慢。
读数不稳定,漂移严重。
膜破损或有划痕。
更换时,务必严格按照操作手册进行,确保膜内没有气泡,并正确安装O型圈,保证密封性。
四、存放
正确的存放方式对延长传感器寿命至关重要。
短期存放(几天):将传感器头浸入清水中存放。
长期存放(几周以上):
对于原电池型传感器:应干燥存放。将其清洗干净并晾干后,盖上保护盖。
对于极谱型传感器:建议参照说明书,通常需要湿润存放。可以在更换新膜和电解液后,将其浸入清水中,或按照制造商的指导进行。
五、其他注意事项
化学物质干扰:
一些活性气体如硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)、氯气(Cl₂) 等会穿透膜并与电极反应,造成干扰或永久性损坏。在存在这类气体的环境中,需要选择具有抗干扰功能的特殊膜或传感器。
油脂和表面活性剂可能会在膜表面形成一层油膜,阻碍氧气扩散,影响响应速度和准确性。
压力影响:
溶解氧测量的是氧分压,因此测量值会随大气压的变化而变化。高质量的设备会自动进行气压补偿。如果在水下深处测量,静水压力也会影响读数,需要特殊考虑。
总结要点(快速检查清单):
校准要准:水饱和空气校满点,零氧溶液校零点。
膜要保护:防刮、防刺、防污染。
水流要动:确保膜表面有适当流速,防止“耗氧”。
气泡要除:入水时检查并清除膜上气泡。
参数要设对:确保温度和盐度设置正确。
清洁要及时:定期轻柔清洁膜表面。
存放要得当:根据传感器类型决定干存或湿存。
遵循以上注意事项,可以确保您的溶解氧传感器保持最佳性能,获得可靠、准确的数据。