سه روش برای اندازه گیری میزان اکسیژن با اکسیژن متر محلول
سه روش اصلی برای اندازه گیری میزان اکسیژن با اکسیژن متر محلول وجود دارد: آنالیز رنگ سنجی خودکار و اندازه گیری آنالیز شیمیایی، اندازه گیری روش پارامغناطیس و اندازه گیری روش الکتروشیمیایی. مقدار اکسیژن محلول در آب به طور کلی با استفاده از روش های الکتروشیمیایی اندازه گیری می شود. این کارخانه از یک سنسور اکسیژن محلول COS 4 و یک فرستنده اکسیژن محلول COM252 استفاده می کند. اکسیژن در آب محلول است و حلالیت آن به دما، فشار کل در سطح آب، فشار جزئی و نمک های محلول در آب بستگی دارد. هر چه فشار اتمسفر بیشتر باشد، توانایی آب در حل کردن اکسیژن بیشتر است. این رابطه توسط قانون هنری و قانون دالتون تعیین می شود. قانون هنری بیان می کند که حلالیت گاز متناسب با فشار جزئی آن است.
به عنوان مثال سنسور اندازه گیری اکسیژن COS4 را در نظر بگیرید. الکترود شامل یک کاتد (معمولاً از طلا و پلاتین)، یک الکترود ضد جریان (نقره) و یک الکترود مرجع غیرجریان (نقره) است. الکترود در یک الکترولیت مانند KCl یا KOH غوطه ور می شود. سنسور توسط یک دیافراگم پوشیده شده است. جداسازی الکترودها و الکترولیت از مایع اندازهگیری شده، حسگر را هم در برابر فرار الکترولیت و هم از نفوذ مواد خارجی که میتواند منجر به آلودگی و مسمومیت شود، محافظت میکند.
اکسیژن متر محلول یک ولتاژ پلاریزاسیون بین الکترود شمارنده و کاتد اعمال می کند. اگر عنصر اندازه گیری در آب با اکسیژن محلول غوطه ور شود، اکسیژن از طریق دیافراگم پخش می شود و مولکول های اکسیژن موجود در کاتد (الکترون های اضافی) به هیدروژن و اکسیژن کاهش می یابد. یون ریشه: O{{0}}H2O+4e-® 4OH-. معادل الکتروشیمیایی کلرید نقره روی الکترود شمارنده رسوب می کند (کمبود الکترون): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. برای هر مولکول اکسیژن، کاتد 4 الکترون ساطع می کند و الکترود شمارنده الکترون ها را برای تشکیل جریان می پذیرد. اندازه جریان متناسب با فشار جزئی اکسیژن فاضلاب اندازه گیری شده است. این سیگنال همراه با سیگنال دمای اندازه گیری شده توسط مقاومت حرارتی روی سنسور به ترانسفورماتور ارسال می شود. فرستنده از منحنی رابطه بین محتوای اکسیژن، فشار جزئی اکسیژن و دمای ذخیره شده در حسگر برای محاسبه میزان اکسیژن در آب استفاده می کند و سپس آن را به یک سیگنال خروجی استاندارد تبدیل می کند. وظیفه الکترود مرجع تعیین پتانسیل کاتد است. زمان پاسخ سنسور اکسیژن محلول COS 4 عبارت است از: 90٪ از مقدار اندازه گیری نهایی پس از 3 دقیقه و 99٪ از مقدار نهایی اندازه گیری پس از 9 دقیقه به دست می آید. حداقل دبی مورد نیاز 0.5 سانتی متر بر ثانیه است.
دستگاه اکسیژن سنج محلول به راحتی نصب می شود، دارای چرخه کالیبراسیون طولانی است (3-4 ماه)، به مواد دیگر حساس نیست و می تواند استفاده از الکترولیت ها را در دیافراگم و پروب نظارت کند. به طور کلی، الکترولیت و دیافراگم هر یک تا سه سال یکبار تعویض می شوند. فرستنده اکسیژن محلول COM252 یک ابزار هوشمند با پروتکل ارتباطی HART یا Profibus است. همچنین دارای عملکرد خود تشخیصی است. هنگامی که یک خطا رخ می دهد، یک کد خطا نمایش داده می شود تا از پرسنل تعمیر و نگهداری از محل خطا مطلع شود. آنها می توانند با بررسی دفترچه راهنمای تعمیر و نگهداری، عیب را پیدا کرده و آن را حل کنند. این روش زمان نگهداری و حجم کار را به شدت کاهش می دهد.
از آنجایی که کشور من اهمیت فزاینده ای به حفاظت از منابع آب می دهد، تصفیه تصفیه فاضلاب اهمیت بیشتری پیدا می کند و ابزارهای تشخیص پشتیبانی مورد نیاز برای فرآیند تصفیه ضروری هستند. اکسیژن متر محلول تای به عنوان مهمترین ابزار در صنعت تصفیه فاضلاب نقش مهمی در حفاظت از محیط زیست خواهد داشت.
