Αρχή λειτουργίας
Οι πολαρογραφικοί αισθητήρες διαλυμένου οξυγόνου λειτουργούν με βάση ηλεκτροχημικές αρχές, χρησιμοποιώντας κυρίως το ηλεκτρόδιο Clark. Ο αισθητήρας αποτελείται από μια χρυσή κάθοδο, μια ασημένια άνοδο και έναν ειδικό ηλεκτρολύτη, όλα περικλειόμενα από μια επιλεκτικά διαπερατή μεμβράνη.
Κατά τη διάρκεια της μέτρησης, το οξυγόνο διαχέεται μέσω της μεμβράνης στον αισθητήρα. Στην κάθοδο (χρυσό ηλεκτρόδιο), το οξυγόνο υφίσταται αναγωγή, ενώ στην άνοδο (ασημί ηλεκτρόδιο) συμβαίνει οξείδωση. Αυτή η διαδικασία παράγει ένα ρεύμα διάχυσης ανάλογο με τη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου στο δείγμα, επιτρέποντας την ακριβή μέτρηση.
Βασικά χαρακτηριστικά
Οι πολαρογραφικοί αισθητήρες διαλυμένου οξυγόνου χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών τους:
- Υψηλή ακρίβεια και ευαισθησία:
- Ικανό να ανιχνεύει διαλυμένο οξυγόνο σε ίχνη, με εύρη μέτρησης από 0,01μg/L έως 20,00mg/L και αναλύσεις έως και 0,01μg/L. Αυτό είναι κρίσιμο για εφαρμογές όπως η παρακολούθηση νερού τροφοδοσίας λέβητα και υπερκαθαρού νερού ημιαγωγών.
- Γρήγορος χρόνος απόκρισης:
- Συνήθως ανταποκρίνεται σε λιγότερο από 60 δευτερόλεπτα (ορισμένα προϊόντα επιτυγχάνουν χρόνους απόκρισης εντός 15 δευτερολέπτων), αντανακλώντας γρήγορα τις αλλαγές στα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου.
- Χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης:
- Τα σύγχρονα σχέδια συχνά δεν απαιτούν συχνή αντικατάσταση ηλεκτρολυτών, μειώνοντας το μακροπρόθεσμο κόστος συντήρησης και τις προσπάθειες. Ωστόσο, η περιοδική βαθμονόμηση και η αντικατάσταση μεμβράνης εξακολουθούν να είναι απαραίτητες.
- Ισχυρή σταθερότητα και ικανότητα αντι-παρεμβολής:
- Η επιλεκτικά διαπερατή μεμβράνη απομονώνει αποτελεσματικά τις ακαθαρσίες και τους ρύπους, εξασφαλίζοντας σταθερές και αξιόπιστες μετρήσεις.
- Αυτόματη αντιστάθμιση θερμοκρασίας:
- Οι περισσότεροι αισθητήρες περιλαμβάνουν ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας για αυτόματη αντιστάθμιση θερμοκρασίας, διορθώνοντας σφάλματα μέτρησης που προκαλούνται από διακυμάνσεις θερμοκρασίας.
- Έξυπνος και Ολοκληρωμένος Σχεδιασμός:
- Πολλοί αισθητήρες είναι εξοπλισμένοι με διεπαφές επικοινωνίας (π.χ., RS485) και υποστηρίζουν τυπικά πρωτόκολλα (π.χ., Modbus), επιτρέποντας την ενσωμάτωση σε συστήματα αυτοματισμού ελέγχου και πλατφόρμες IoT για απομακρυσμένη παρακολούθηση δεδομένων.
Σενάρια εφαρμογής
Οι πολαρογραφικοί αισθητήρες διαλυμένου οξυγόνου χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους κλάδους:
- Βιομηχανικές Διεργασίες και Επεξεργασία Νερού:
- Παρακολούθηση Νερού Τροφοδοσίας Λέβητα: Κρίσιμη σε βιομηχανίες όπως η παραγωγή ενέργειας, τα χημικά και η μεταλλουργία, όπου η υπερβολική ποσότητα διαλυμένου οξυγόνου μπορεί να προκαλέσει σοβαρή διάβρωση μεταλλικών αγωγών και εξοπλισμού.
- Παρακολούθηση Επεξεργασίας και Απόρριψης Λυμάτων: Τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου επηρεάζουν άμεσα τη μικροβιακή δραστηριότητα στις διαδικασίες επεξεργασίας αστικών και βιομηχανικών λυμάτων.
- Παραγωγή ημιαγωγών και υπερκαθαρού νερού: Οι απαιτήσεις νερού υψηλής καθαρότητας στην κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών απαιτούν ακριβή παρακολούθηση των ιχνών διαλυμένου οξυγόνου.
- Περιβαλλοντική Παρακολούθηση και Επιστημονική Έρευνα:
- Παρακολούθηση Ποιότητας Επιφανειακών Υδάτων, Ποταμών και Λιμνών: Το διαλυμένο οξυγόνο αποτελεί βασικό δείκτη της ικανότητας αυτοκαθαρισμού του νερού και της οικολογικής υγείας.
- Υδατοκαλλιέργεια: Η παρακολούθηση του διαλυμένου οξυγόνου σε πραγματικό χρόνο βοηθά στην πρόληψη της υποξίας στους υδρόβιους οργανισμούς, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της γεωργίας.
- Βιοτεχνολογία και Φαρμακευτικές Βιομηχανίες:
- Η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια στους βιοαντιδραστήρες (π.χ. ζύμωση και κυτταροκαλλιέργεια) για να εξασφαλίζονται οι βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης για μικροοργανισμούς ή κύτταρα.
- Βιομηχανία Τροφίμων και Ποτών:
- Τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου μπορούν να επηρεάσουν τη γεύση, το χρώμα και τη διάρκεια ζωής του προϊόντος, καθιστώντας την παρακολούθηση απαραίτητη κατά την παραγωγή.
Χώρες/Περιοχές που χρησιμοποιούνται συνήθως
Η υιοθέτηση πολαρογραφικών αισθητήρων διαλυμένου οξυγόνου συνδέεται στενά με τα επίπεδα βιομηχανοποίησης, τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και την τεχνολογική πρόοδο:
- Βόρεια Αμερική:
- Οι Ηνωμένες Πολιτείες και ο Καναδάς επιβάλλουν αυστηρούς κανονισμούς προστασίας του περιβάλλοντος και πρότυπα ποιότητας νερού, καθιστώντας αυτούς τους αισθητήρες ευρέως χρησιμοποιούμενους σε βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας όπως η ενέργεια, τα χημικά και τα φαρμακευτικά προϊόντα.
- Ευρώπη:
- Χώρες όπως η Γερμανία, το Ηνωμένο Βασίλειο και η Γαλλία, με αυστηρές περιβαλλοντικές πολιτικές (π.χ., την Οδηγία-Πλαίσιο της ΕΕ για τα Ύδατα) και προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας λυμάτων, είναι σημαντικοί καταναλωτές αυτών των αισθητήρων.
- Ασία-Ειρηνικός:
- Κίνα: Ταχέως αυξανόμενη ζήτηση λόγω των αυξημένων προσπαθειών για την προστασία του περιβάλλοντος (π.χ., η πολιτική «Σχέδιο Δέκα Υδάτων») και των εξελίξεων στην επεξεργασία νερού και την υδατοκαλλιέργεια.
- Ιαπωνία και Νότια Κορέα: Οι βιομηχανίες προηγμένων ηλεκτρονικών, ημιαγωγών και χημικών ακριβείας οδηγούν σε ποικίλες ανάγκες για εξοπλισμό παρακολούθησης της ποιότητας του νερού υψηλής ακρίβειας.
- Άλλες βιομηχανικές περιοχές με αυστηρούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς χρησιμοποιούν επίσης ευρέως αυτούς τους αισθητήρες.
Συνοπτικός Πίνακας
| Αποψη | Περιγραφή |
|---|---|
| Αρχή | Πολαρογραφική μέθοδος (ηλεκτροχημική), ηλεκτρόδιο Clark, ρεύμα διάχυσης οξυγόνου ανάλογο προς τη συγκέντρωση. |
| Εμβέλεια & Ακρίβεια | Ευρύ φάσμα (π.χ., 0,01μg/L ~ 20,00mg/L), υψηλή ανάλυση (π.χ., 0,01μg/L), κατάλληλο για παρακολούθηση σε επίπεδο ίχνους. |
| Χρόνος απόκρισης | Συνήθως <60 δευτερόλεπτα (μερικά <15 δευτερόλεπτα). |
| Συντήρηση | Χαμηλή συντήρηση (δεν απαιτείται συχνή αντικατάσταση ηλεκτρολυτών), αλλά απαιτείται περιοδική βαθμονόμηση και αντικατάσταση μεμβράνης. |
| Αντιπαρεμβατικό | Η επιλεκτική μεμβράνη απομονώνει τις ακαθαρσίες, εξασφαλίζοντας σταθερότητα. |
| Αντιστάθμιση θερμοκρασίας | Ενσωματωμένος αισθητήρας θερμοκρασίας για αυτόματη αντιστάθμιση. |
| Έξυπνες λειτουργίες | Διεπαφές επικοινωνίας (π.χ., RS485), υποστήριξη πρωτοκόλλων (π.χ., Modbus), ενσωμάτωση IoT. |
| Εφαρμογές | Νερό τροφοδοσίας λέβητα, επεξεργασία λυμάτων, υπερκαθαρό νερό, περιβαλλοντική παρακολούθηση, υδατοκαλλιέργεια, βιοτεχνολογία. |
| Κοινές Περιοχές | Βόρεια Αμερική (ΗΠΑ, Καναδάς), Ευρώπη (Γερμανία, Ηνωμένο Βασίλειο, Γαλλία), Ασία-Ειρηνικός (Κίνα, Ιαπωνία, Νότια Κορέα). |
Σύναψη
Οι πολαρογραφικοί αισθητήρες διαλυμένου οξυγόνου, με την υψηλή ακρίβεια, την γρήγορη απόκριση και τη σταθερότητά τους, αποτελούν απαραίτητα εργαλεία στην παρακολούθηση και ανάλυση της ποιότητας του νερού. Παίζουν ζωτικό ρόλο στη διασφάλιση της βιομηχανικής ασφάλειας, της αποδοτικότητας και της προστασίας του περιβάλλοντος.
Μπορούμε επίσης να παρέχουμε μια ποικιλία λύσεων για
1. Φορητός μετρητής για την ποιότητα νερού πολλαπλών παραμέτρων
2. Σύστημα πλωτής σημαδούρας για πολυπαραμετρική ποιότητα νερού
3. Αυτόματη βούρτσα καθαρισμού για αισθητήρα νερού πολλαπλών παραμέτρων
4. Πλήρες σετ διακομιστών και ασύρματης μονάδας λογισμικού, υποστηρίζει RS485 GPRS / 4g/WIFI/LORAWAN
Για περισσότερους αισθητήρες νερού πληροφορίες,
επικοινωνήστε με την Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Ιστότοπος εταιρείας:www.hondetechco.com
Τηλ.: +86-15210548582
Ώρα δημοσίευσης: 25 Αυγούστου 2025