在線溶氧儀用途
在線溶氧儀由極譜型復膜氧電極傳感器和AT89C52單片微機系統兩大部分組成。
1.主機系統
選擇單片機AT89C52組成z小系統。AT89C52是一種低功耗、高性能的8位CMO微處理芯片,片內有8K字節的閃速可編程及可擦除只讀存儲器的生產技術,與工業標準的80C51和80C52的指令與管腳排列相兼容。片內的閃速存儲器允許在線對程度存儲器重新編程,也可用常規的固定存儲器編程,接口簡單,非常適用于智能檢測控制。
2.電流一電壓(I-V)變換電路
在這一電路中來自氧電極的電流信號轉換電壓信號,并得到放大,同時對電流的溫度系數進行了補償。
3.模數轉換電路
電路轉換采用了雙積分型,它的轉換速度為3次/s-10/s,對緩慢變化的溫度和溶解氧信號的測量z為合適,并且無需采樣保持電路。它有較高的輸入阻抗和較好的抗力。
水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對于使用活化污泥的生物處理廠來說,了解曝氣池的氧含量非常重要,水中溶氧增加,會促進除厭氧微生物以外的生物活動,因而能去除揮發性物質和易于自然氧化的離子,使水得到凈化。
測定氧含量主要有三種方法:自動比色分析和化學分析測量,順磁法測量,電化學法測量。水中溶氧量一般采用電化學法測量。
氧能溶于水,溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高,水溶解氧的能力就越大,其關系由亨利(Henry)定律和道爾頓(Dalton)定律確定,亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。
氧量測量傳感器由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成,電極浸沒在電解質如KCl、KOH中,傳感器有隔膜覆蓋,覆膜將電極和電解質與被測量的液體分開,只有溶解氣體能滲透覆膜,因此保護了傳感器,既能防止電解質逸出,又可防止外來物質的侵人而導致污染和毒化。
向反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測量元件浸人在有溶解氧的水中,氧會通過隔膜擴散,出現在陰極上(電子過剩)的氧分子就會被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學當量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足),對于每個氧分子,陰極放出4個電子,反電極接受電子,形成電流:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。電流的大小與被測水的氧的分壓成正比,該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送人變送器,利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關系曲線計算出水中的含氧量,然后轉化成標準信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。