Гальванический датчик растворенного кислорода

Типы гальванических датчиков растворенного кислорода

Гальванический датчик растворенного кислорода - это тип электрохимического датчика, используемого для измерения количества растворенного кислорода в жидкостях, особенно в воде. Наличие растворенного кислорода в водоемах является важным параметром для экологического мониторинга и контроля качества воды. Различные отрасли промышленности, включая пищевую и напиточную, очистку сточных вод, фармацевтическую и аквакультуру, используют гальванические датчики, чтобы обеспечить соответствие качества воды или среды, используемой в их процессах, необходимым стандартам.

На рынке существует несколько типов гальванических датчиков растворенного кислорода, которые могут найти покупатели, в том числе:

• По материалам конструкции

  Гальванические датчики растворенного кислорода могут иметь различную конструкцию в зависимости от материалов, используемых в сенсорной части. Они могут включать в себя:

  Стекло: некоторые датчики используют стеклянные мембраны для разделения электрода от образца. Стекло проницаемо для кислорода, но позволяет проходить ионам, обеспечивая прохождение только кислорода к поверхности электрода. Стекло покрыто тонким слоем драгоценного металла, обычно платины, который действует как электрод.

  Полимер: другие датчики используют полимерные мембраны из тефлона или силикона. Эти мембраны разработаны для большей прочности и устойчивости к загрязнению по сравнению со стеклянными мембранами.

• По конфигурации электродов

  Существуют различные конфигурации электродов в гальванических датчиках растворенного кислорода, в том числе:

  Двухэлектродная система: это наиболее распространенная конфигурация для гальванических датчиков растворенного кислорода. Двухэлектродная система состоит из рабочего электрода и противоэлектрода. Рабочий электрод обычно изготавливается из реактивного металла, такого как платина или золото, в то время как противоэлектрод изготовлен из недрагоценного металла, такого как серебро или медь.

  Трехэлектродная система: некоторые датчики используют трехэлектродную систему, состоящую из рабочего, противо- и опорного электрода. Опорный электрод используется для контроля потенциала рабочего электрода, обеспечивая более стабильный и воспроизводимый отклик.

• По принципу измерения

  В целом, для гальванических датчиков растворенного кислорода используются два принципа измерения:

  Полярографический принцип: этот принцип основан на восстановлении кислорода на поверхности рабочего электрода. Между рабочим и опорным электродом прикладывается постоянный потенциал, приводящий к восстановительной реакции, которая потребляет кислород из окружающего раствора. Получающийся ток пропорционален концентрации кислорода в растворе.

  Оптический принцип: оптические датчики используют люминесцентные красители, нанесенные на поверхность датчика. При возбуждении красителя источником света он излучает люминесценцию. Наличие растворенного кислорода гасит люминесценцию, изменяя интенсивность излучаемого света. Изменение люминесценции пропорционально концентрации кислорода в растворе.

Характеристики и техническое обслуживание гальванического датчика растворенного кислорода

Производители предоставляют широкий спектр характеристик гальванического датчика растворенного кислорода для различных применений. Вот некоторые из ключевых спецификаций:

• Диапазон измерений

  Диапазон измерений датчика указывает на минимальные и максимальные уровни растворенного кислорода, которые он может точно измерить. Обычно этот диапазон составляет от 0 до 20 мг/л или от 0 до 200 мкг/л. Некоторые датчики могут иметь расширенные диапазоны для конкретных применений.

• Температурная компенсация

  Уровни растворенного кислорода зависят от температуры воды. Поэтому гальванические датчики с автоматической температурной компенсацией обеспечивают точные измерения в диапазоне температур, обычно от 0 до 40°C (от 32 до 104°F).

• Время отклика

  Время отклика - это время, которое требуется датчику для стабилизации после изменения концентрации растворенного кислорода. Более короткое время отклика, обычно в диапазоне от 10 до 60 секунд, позволяет вести мониторинг в реальном времени быстрых изменений уровня кислорода.

• Контактные материалы

  Материалы, контактирующие с водой, влияют на совместимость датчика с различными применениями. Распространенные материалы для гальванического датчика растворенного кислорода включают нержавеющую сталь, стекло и эпоксидную смолу, которые обеспечивают прочность и устойчивость к коррозии.

• Срок службы электродов

  Срок службы электродов датчика, особенно анода и катода, является важным фактором. Эти электроды требуют периодической замены после определенного количества часов работы, часто от 1000 до 3000 часов в зависимости от конструкции датчика и условий эксплуатации.

• Источник питания

  Гальванические датчики растворенного кислорода требуют источника питания для работы. В зависимости от конструкции датчика требования к источнику питания могут варьироваться от 12 до 24 В постоянного тока при потребляемом токе 20-50 мА.

Регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для гальванического датчика растворенного кислорода, чтобы обеспечить точность и продлить срок его службы. Вот некоторые требования к техническому обслуживанию:

• Проверка и замена электродов: пользователи должны регулярно осматривать электроды на наличие признаков износа или загрязнения. В зависимости от рекомендаций производителя они должны чистить, обслуживать или заменять электроды.
• Замена электролитного раствора: датчик содержит электролитный раствор, который способствует электрохимической реакции. Пользователи должны заменять электролитный раствор каждые 6-12 месяцев или по рекомендации производителя, чтобы обеспечить оптимальную работу датчика.
• Проверка герметичности и мембраны: проверяйте герметичность и мембрану датчика на предмет повреждений или износа. Немедленно замените любые поврежденные уплотнения или мембраны, чтобы предотвратить утечки и сохранить целостность датчика.
• Калибровка: регулярная калибровка гальванического датчика растворенного кислорода необходима для поддержания точности измерения. Пользователи должны следовать инструкциям производителя по процедурам калибровки и использовать сертифицированные стандарты калибровки для растворенного кислорода.
• Очистка: регулярно очищайте корпус датчика и компоненты, чтобы удалить любые остатки, биозагрязнение или загрязняющие вещества, которые могут повлиять на его работу. Используйте мягкое моющее средство и тщательно промойте чистой водой.

Как выбрать гальванический датчик растворенного кислорода

При покупке гальванических датчиков кислорода важно учитывать несколько факторов, чтобы выбранные устройства соответствовали конкретным потребностям и требованиям:

• Применение: предполагаемое использование или применение датчика растворенного кислорода является ключевым фактором. Разные приложения могут иметь разные требования к чувствительности, точности и времени отклика. Например, датчик растворенного кислорода, используемый в медицинских целях в аквариумах, должен иметь высокий уровень точности, в то время как датчик, используемый для очистки сточных вод, может быть не таким критичным.
• Точность и точность: способность датчика обеспечивать согласованные и надежные измерения важна, особенно для приложений, требующих строгого контроля уровня кислорода.
• Калибровка и техническое обслуживание: учитывайте требования к калибровке датчиков. Некоторые датчики могут требовать более частой калибровки, чем другие, для поддержания точности. Кроме того, подумайте о простоте процедур технического обслуживания и калибровки, так как это может повлиять на выбор в зависимости от доступных ресурсов и опыта.
• Срок службы датчика: ожидаемый срок службы датчиков может повлиять на долгосрочные затраты и операционную эффективность. Выбор датчиков с более длительным сроком службы может снизить частоту замены и минимизировать общие расходы.
• Стоимость: первоначальная покупная цена гальванических датчиков кислорода является решающим фактором. Однако важно учитывать долгосрочные затраты, связанные с калибровкой, техническим обслуживанием и заменой компонентов датчика. Иногда более дорогой датчик может обеспечить лучшую точность, более низкие требования к техническому обслуживанию и более длительный срок службы компонентов, что приведет к общей экономии.
• Размер и вес: в зависимости от области применения и места установки, размер и вес датчиков могут быть важными факторами, которые необходимо учитывать. Компактные и легкие датчики могут быть выгодны в условиях ограниченного пространства или портативных приложениях.

Как самостоятельно заменить гальванический датчик растворенного кислорода

Замена гальванических датчиков DO может быть простым процессом, который может выполнить любой, если у него есть подходящие инструменты и он следует инструкциям производителя. Вот шаги, которые необходимо выполнить:

Перед любым процессом важно собрать все необходимые инструменты для работы. Это включает в себя:

• Новый гальванический датчик растворенного кислорода
• Отвертка
• Гаечный ключ
• Калибровочный раствор
• Чистая ткань или бумажные полотенца
• Дистиллированная вода

Шаги по замене гальванического датчика растворенного кислорода:

• Отключите питание

  Прежде чем что-либо делать, убедитесь, что питание системы отключено, чтобы избежать поражения электрическим током или повреждения оборудования.

• Снимите старый датчик

  Аккуратно открутите старый датчик от места его крепления с помощью отвертки или гаечного ключа. Аккуратно вытащите датчик из точки соединения.

• Подключите новый датчик

  Возьмите новый гальванический датчик DO и аккуратно подключите его к проводке системы в соответствии с инструкциями производителя. Убедитесь, что соединения надежные и плотно прилегают, чтобы избежать утечек или повреждений.

• Откалибруйте новый датчик

  Прежде чем использовать новый датчик, убедитесь, что он откалиброван в соответствии с инструкциями производителя. Используйте калибровочный раствор и следуйте рекомендуемым процедурам для точных и точных измерений.

• Заполните камеру датчика

  Заполните камеру датчика дистиллированной водой или в соответствии с инструкциями производителя. Это гарантирует эффективную работу датчика и обеспечивает точные измерения.

• Установите новый датчик

  Аккуратно установите новый датчик в назначенное место и убедитесь, что он надежно закреплен, чтобы избежать перемещения или повреждений.

• Включите питание

  Когда все будет сделано, включите питание системы и убедитесь, что новый датчик работает правильно.

Вопросы и ответы

В1: Как долго служит гальванический датчик DO?

A1: Как правило, гальванический датчик растворенного кислорода работает от 6 месяцев до 2 лет. Однако долговечность датчика зависит от нескольких факторов, включая качество датчика, область применения и условия окружающей среды.

В2: В чем разница между гальваническими и полярографическими датчиками DO?

A2: Основное различие между гальваническими и полярографическими датчиками DO заключается в методе измерения растворенного кислорода. Гальванический датчик DO генерирует небольшое напряжение естественным путем с помощью химических реакций. Между тем, полярографический датчик DO требует внешнего напряжения для работы.

В3: Являются ли гальванические датчики DO водонепроницаемыми?

A3: Да, гальванические датчики DO разработаны для водонепроницаемости. Они обычно заключены в водонепроницаемый корпус для защиты внутренних компонентов от повреждения водой. Тем не менее, важно держать датчик чистым и свободным от мусора, чтобы сохранить его водонепроницаемые свойства.