Гальванический кислородный датчик. Полярографический кислородный датчик
Обновлено: 18.04.2024
Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Лямбда и стехиометрия двигателя
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет 1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Зачем нужен кислородный датчик
Датчиков в современном двигателе великое множество . С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Где находится кислородный датчик
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Устройство кислородного датчика
Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.
Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.
В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Причины и признаки неисправности лямбда-зонда
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.
Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.
Универсальные кислородные датчики
Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.
Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.
Гальванический кислородный датчик. Полярографический кислородный датчик
Гальванический кислородный датчик содержит анод из свинца, катод из золотой пленки, раствор кислоты (или щелочи), служащий электролитом, и тефлоновую мембрану. Молекулы кислорода, прошедшие через мембрану, вступают в электрохимическую реакцию с раствором электролита на поверхности катода. В результате реакции на аноде образуется оксид свинца (РbО), который хорошо растворяется в кислотной и щелочной среде. Количество растворенного оксида свинца пропорционально концентрации кислорода в пробе. Срок службы датчика зависит от степени растворимости оксида свинца в электролите, т.к. способность электролита растворять его ограничена. Это и определяет постепенное снижение потенциала анода. Современные датчики содержат многокомпонентный кислотный электролит, значительно продлевающий срок его службы.
Для компенсации зависимости электродвижущей силы датчика от температуры обычно предусматривается специальный термистор, размещенный внутри корпуса датчика.
Величина тока датчика линейно пропорциональна парциальному давлению кислорода в измеряемой газовой смеси, контактирующей с мембраной. Для компенсации постепенного снижения потенциала анода в приборе должен предусматриваться режим калибровки датчика, например, по атмосферному воздуху и 100% кислороду.
Время реакции датчика обратно пропорционально продолжительности его эксплуатации. Так, например, датчик КЕ25 фирмы Figaro (Япония) имеет время реакции 12 сек и срок службы 5 лет. Для датчика КЕ50 этой же фирмы срок службы увеличивается до 10 лет, но скорость реакции возрастает до 60 сек.
Лучшие современные гальванические кислородные датчики имеют время реакции около 0.1 сек, что позволяет использовать их для получения оксиграммы. Такие датчики могут успешно конкурировать с сенсорами, работающими на парамагнитном принципе.
Полярографический кислородный датчик
Классическим примером полярографической измерительной ячейки может служить широко применяемый на практике кислородный электрод Кларка.
Для работы ячейки необходим источник поляризующего потенциала. В результате электрохимической реакции у катода образуются гидроксильные ионы и свободные электроны, протекающие через измерительную цепь.
Выходной ток электрохимической ячейки при фиксированном поляризующем потенциале пропорционален концентрации кислорода в электролите и, соответственно, в анализируемой среде.
До недавнего времени кривая концентрации кислорода (оксиграмма) при дыхании могла быть получена только с помощью парамагнитных датчиков в боковом потоке. Появление гальванических кислородных датчиков с высоким быстродействием сделало возможным получение оксиграммы в боковом и в главном потоке.
Включение датчика в дыхательный контур аппарата ИВЛ в главном потоке производится через специальное окно, где он закрепляется, а мембрана датчика получает контакт с исследуемой газовой средой. Датчики, используемые для этих целей, имеют миниатюрные размеры и вес около 50 гр. Мембрана датчика имеет контакт с газовой смесью, которой дышит пациент, поэтому она всегда одноразовая.
Достоинства метода:
• высокое быстродействие. Недостатки метода:
• наличие одноразовых расходных элементов (мембрана и переходник),
• уязвимость датчика, т.к. он легко может быть поврежден при неосторожном обращении с дыхательным контуром, или при перемещении аппарата ИВЛ.
При измерении в боковом потоке кислородный датчик включается обычно последовательно с модулем капнометрии. Проба проходит поочередно через измерительную систему капнографа и затем через гальванический оксиметрический датчик, аналогично технологии с парамагнитным датчиком. Датчик кислорода может быть интегрирован в осушитель пробы газа, в этом случае он становится съемным. Такое решение предложила шведская фирма Artema.
Достоинством метода исследования концентрации 02 в боковом потоке является отсутствие дополнительных соединений монитора с пациентом, т.к. используется уже существующая капнометрическая магистраль отбора пробы.
Недостаток метода — наличие задержки на прохождение пробы газа через соединительные магистрали. Однако величина задержки невелика и не превышает 5 сек., что вполне приемлемо для практического применения такого датчика.
В модуле капнометрии — оксиметрии фирмы «Тритон-ЭлектроникС» используется быстродействующий гальванический датчик кислорода, позволяющий измерять парциальное давление кислорода на вдохе Fi02, выдохе FET02 и градиент между вдохом и выдохом (Л02= Fi02- FET02). Время реакции сенсора составляет 0,13 секунды.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Оксиметрия. Парамагнитный кислородный анализатор
В настоящее время существует значительное число методик анализа кислорода в газовой смеси. В статьях о капнометрии мы описали технологию мультигазовых анализаторов, в частности, масс-спектрометрию и газовый анализ на основе рамановской технологии, позволяющих применять их и для определения концентрации кислорода.
Парамагнитный кислородный анализатор
В основу проектирования парамагнитных кислородных сенсоров положен следующий постулат: кислород обладает свойством парамагнетизма. Это значит, что его молекулы способны намагничиваться в направлении по полю и вследствие этого притягиваться к полюсам магнита. При температуре 70°С (точка Кюри) кислород превращается в диамагнетик, и его молекулы отталкиваются магнитным полем. Для построения кислородных датчиков используются оба эти свойства кислорода.
Исторически первым, нашедшим широкое применение в медицинской практике, был магнитоакустический способ, использованный фирмой Datex (Финляндия) для разработки кислородного сенсора в начале 80-х годов. Этот способ заключается в том, что анализируемая и эталонная пробы газа помещаются в переменное магнитное поле. Поле навязывает молекулам кислорода дополнительную составляющую скорости. Формируется акустический сигнал, интенсивность которого пропорциональна концентрации кислорода.
Переменное магнитное поле возбуждает акустический сигнал в анализируемой пробе и эталонном газе. На измерительную мембрану микрофона одновременно воздействуют оба акустических сигнала. Мембрана выделяет разностный сигнал. Амплитуда разностного сигнала микрофона пропорциональна отличию концентраций кислорода в пробе и эталонном газе. В качестве эталонного газа используется воздух, содержащий 20,93% кислорода.
Достоинства датчика:
• не требует для работы расходных материалов,
• время реакции порядка 0.15 сек.
Недостаток: ремонт и настройка датчика сложны и могут быть выполнены только с использованием специального оборудования.
Другой способ использования парамагнитного эффекта применяется в термомагнитных кислородных анализаторах. В них молекулы кислорода нагреваются платиновой спиралью до температуры 70-75°С (выше точки Кюри), при которой они становятся диамагнетиками и резко меняют поведение в магнитном поле. Возникает передвижение нагретых молекул кислорода (термомагнитная конвекция).
Измерительным элементом является платиновая спираль, через которую проходит электрический ток. Сила тока пропорциональна количеству затраченного тепла на нагревание кислорода и косвенно пропорциональна концентрации кислорода.
Такие датчики просты по конструкции, надежны и долговечны, но инерционны (время их реакции около 30 сек.).
Полярографические датчики растворенного кислорода
Надежные электрохимические датчики РК для поточного мониторинга
В полярографических датчиках растворенного кислорода используется проницаемая для кислорода мембрана. Она создает условия для реакции восстановления, во время которой генерируется электрический сигнал, показывающий концентрацию РК. Такие электрохимические датчики РК обеспечивают высокую точность измерений даже при низкой концентрации кислорода в различных промышленных условиях. Некоторые полярографические датчики растворенного кислорода МЕТТЛЕР ТОЛЕДО имеют время поляризации вплоть до одного часа, что упрощает техническое обслуживание и управление запасами полярографических датчиков.
Пожалуйста, расскажите о вашей задаче. Запросить цены или информацию Позвонить специалисту Запросить информацию Запросить цены
Непрерывный контроль концентрации растворенного кислорода в реальном времени
Полярографические зонды РК обеспечивают надежные непрерывные измерения, что позволяет быстро реагировать на изменения параметров технологического процесса.
Измерения в широком диапазоне вплоть до нижнего предела обнаружения
Полярографические датчики растворенного кислорода МЕТТЛЕР ТОЛЕДО обеспечивают непрерывное и высокоэффективное измерение в широком диапазоне концентраций — от 0,1 ppb до насыщения.
Универсальные датчики РК для различных областей применения
МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает полярографические датчики РК для различных промышленных применений, включая контроль чистой воды, фармацевтическое производство, химическое производство и пивоварение.
Соответствуют санитарным нормативным требованиям
Полярографические датчики растворенного кислорода имеют сертификат EHEDG и соответствуют санитарным нормативным требованиям 3-A.
Доступны аналоговые и цифровые варианты
Полярографические датчики растворенного кислорода совместимы с цифровыми и аналоговыми системами. Аналоговые системы можно модернизировать и превратить в цифровые, не приобретая для этого новых периферийных устройств.
Полярографические датчики РК с технологией упреждающей диагностики ISM
Полярографические датчики растворенного кислорода оснащены технологией ISM с функциями упреждающей диагностики, которая определяет необходимость технического обслуживания или калибровки датчика и помогает планировать техническое обслуживание.
Малое время поляризации сокращает циклы технического обслуживания
Поляризация полярографических датчиков растворенного кислорода МЕТТЛЕР ТОЛЕДО после технического обслуживания занимает всего один час, что упрощает процедуру и сокращает циклы технического обслуживания.
Полезные ссылки по теме
Руководство по точному измерению содержания растворенного кислорода
Настоящее руководство содержит правила надлежащей эксплуатации, а также рекомендации по техническому обслуживанию встраиваемых датчиков рН и растворенного кислорода, которые гарантируют высокую надежность измерений на протяжении всего срока эксплуатации. Читать
Информационный листок о системах измерения растворенного кислорода
Высокоэффективные встраиваемые датчики растворенного кислорода МЕТТЛЕР ТОЛЕДО способны выдерживать неблагоприятные условия эксплуатации, будь то биотехнологическая, фармацевтическая, пивоваренная или пищевая промышленность. Читать
Можно ли использовать датчик для следующей партии?
Современные датчики с возможностью адаптации к процессу дают точную информацию о сроках необходимого обслуживания или замены. Кроме того, эта технология сокращает ошибки, обусловленные человеческим фактором, а также повышает точность и надежность. Читать
Измерение содержания РК при первичной и вторичной очистке сточных вод
Для очистки сточных вод все чаще используются биологические, а не химические и механические процессы. Биологическая очистка используется в отраслях, где сточные воды богаты органическими соединениями (микроорганизмы используют их в качестве питательных веществ). Читать
Сокращение технического обслуживания датчиков растворенного кислорода (РК)
В этом примере рассматривается успешная практика компании EDP Group, эксплуатирующей одну из крупнейших бразильских электростанций. Специалисты компании решили сократить техническое обслуживание датчиков растворенного кислорода на энергетических установках. Значительного успеха в этом удалось добиться, заменив полярографические датчики растворенного кислорода на оптические, оснащенные функциями заблаговременной диагностики ISM. Читать
Каталог промышленных аналитических систем
Каталог промышленных аналитических систем содержит подробное описание измерительных систем для контроля параметров технологических жидкостей и газов, а также показателей качества чистой воды. В числе измеряемых параметров — показатель рН, концентрация растворенного кислорода и CO2, электропроводность, мутность и концентрация общего органического углерода. Читать
Узнайте подробнее о наших сервисных предложениях, разработанных для вашего оборудования
МЕТТЛЕР ТОЛЕДО обеспечивает комплексную поддержку измерительного оборудования на протяжении всего срока службы: от установки до профилактического обслуживания, от калибровки до ремонта.
Что такое полярографический датчик растворенного кислорода?
В полярографических датчиках растворенного кислорода используется проницаемая для кислорода мембрана. Она создает условия для реакции восстановления, во время которой генерируется электрический сигнал, показывающий концентрацию РК, с поправкой на изменение растворимости кислорода в зависимости от температуры. Эти электрохимические датчики РК обеспечивают высокую точность измерений при малом содержании кислорода (вплоть до 0,1 миллиардной доли) в фармацевтической, пищевой, химической и микроэлектронной промышленности, а также в системах подготовки чистой воды и очистки сточных вод. Долговечная мембрана обеспечивает простоту технического обслуживания, что снижает затраты и повышает производительность. Полярографические датчики РК оснащены технологией цифрового управления датчиками ISM с упреждающей диагностикой, которая дает всю необходимую информацию для определения готовности датчика к обработке следующей партии.
Какие полярографические датчики РК предлагает МЕТТЛЕР ТОЛЕДО?
МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает широкий ассортимент полярографических датчиков растворенного кислорода, полностью подходящих для различных промышленных областей применения. Датчик InPro 6800/6850i обеспечивает максимальную точность при работе в ограниченном пространстве или с тарой малого объема. Эти электрохимические датчики РК выпускаются с корпусом диаметром 12 или 25 мм из прочной нержавеющей стали марки 316L и с мембранами из ПТФЭ/силикона. Датчики InPro 6900(i) и 6950i обладают теми же широкими возможностями, что и InPro 6800, и способны определять следовые количества кислорода. В частности, благодаря встроенной четырехэлектродной измерительной системе датчик InPro 6950i обеспечивает превосходную точность результатов при самой низкой концентрации кислорода. Для мониторинга чистой воды доступен высокопроизводительный датчик растворенного кислорода МЕТТЛЕР ТОЛЕДО Thornton. Это полярографический датчик РК, доступный в аналоговом или цифровом (с технологией ISM) исполнении, с малым временем отклика и высокой точностью, необходимыми для систем подготовки сверхчистой воды в микроэлектронной, энергетической и фармацевтической промышленности.
Выбор методов измерения растворенного кислорода DO (оптический, гальванический, полярографический)
1 Растворенный кислород (DO) и качество воды
2 Измерение концентрации растворенного кислорода
2.1 Принцип работы электрохимического датчика растворенного кислорода:
2.2 Полярографические датчики в сравнении с гальваническими датчиками растворенного кислорода:
2.3 Принцип работы оптического датчика растворенного кислорода:
2.4 Сравнение оптических и гальванических датчиков растворенного кислорода:
3 Сравнение полярографических, гальванических и оптических датчиков DO:
Растворенный кислород (DO) и качество воды
Растворенный кислород - это ключевой показатель качества воды, который используется в различных областях. При промышленной очистке воды уровень растворенного кислорода может быть индикатором проблем с качеством воды, которые приводят к коррозии оборудования. В аквакультуре, транспортировке рыб и аквариумах контролируется растворенный кислород, чтобы гарантировать, что водные виды имеют достаточно кислорода в своей среде обитания для выживания, роста и воспроизводства. На городских водоочистных сооружениях содержание растворенного кислорода в сточных водах контролируется во время процессов аэрационной очистки воды.
Измерение концентрации растворенного кислорода
Концентрацию растворенного кислорода в воде можно отбирать или контролировать непрерывно с помощью DO датчика растворенного кислорода и оксиметра. Как работает зонд растворенного кислорода? Ответ на этот вопрос зависит от типа используемого датчика растворенного кислорода. Имеющиеся в продаже датчики растворенного кислорода обычно делятся на 3 категории:
Гальванические датчики растворенного кислорода
Полярографические датчики растворенного кислорода
Оптические датчики растворенного кислорода
Каждый тип датчика растворенного кислорода имеет немного другой принцип работы. Следовательно, каждый тип датчика растворенного кислорода имеет преимущества и недостатки в зависимости от приложения измерения воды, в котором он будет использоваться.
Принцип работы электрохимического датчика растворенного кислорода:
И гальванические датчики DO, и полярографические датчики DO являются типами электрохимических датчиков растворенного кислорода. В электрохимическом датчике растворенного кислорода растворенный кислород диффундирует из образца через проницаемую для кислорода мембрану в датчик. Попав внутрь датчика, кислород подвергается химической реакции восстановления, которая дает электрический сигнал. Этот сигнал может быть прочитан прибором для измерения растворенного кислорода.
Сравнение полярографических и гальванических датчиков растворенного кислорода:
Разница между гальваническим датчиком DO и полярографическим датчиком DO состоит в том, что полярографический датчик DO требует подачи на него постоянного напряжения. Он должен быть поляризованным. Напротив, гальванический датчик DO является самополяризованным из-за свойств материала анода (цинк или свинец) и катода (серебро). Это означает, что, хотя гальванические датчики DO можно использовать сразу после калибровки, полярографические датчики требуют 5-15 минут для прогрева.
Принцип работы оптического датчика растворенного кислорода:
Оптический датчик растворенного кислорода не имеет анода или катода, и кислород не восстанавливается во время измерения. Вместо этого крышка сенсора содержит люминесцентный краситель, который светится красным при воздействии синего света. Кислород влияет на люминесцентные свойства красителя, и этот эффект называется «тушение». Фотодиод сравнивает «гашеную» люминесценцию с эталонным показанием, что позволяет рассчитать концентрацию растворенного кислорода в воде.
Оптические и гальванические датчики растворенного кислорода:
Как оптическое измерение растворенного кислорода, так и гальваническое измерение растворенного кислорода имеют преимущества и преимущества. Хорошая новость заключается в том, что обе технологии предлагают одинаковый уровень точности при измерении концентрации растворенного кислорода. Это справедливо для широкого диапазона значений измерения: полевые испытания показали аналогичные результаты для оптических и гальванических датчиков DO от ~ 1 мг/л до 14 мг/л.
Одно из различий между оптическими и гальваническими датчиками DO состоит в том, что гальванические датчики DO обладают зависимостью от потока. Это означает, что для поддержания точности измерения требуется минимальная скорость притока (5 см/сек). Оптические датчики DO не требуют минимальной скорости притока.
Некоторые компоненты пробы могут влиять на точность измерения. Сероводород, например, соединение, обнаруженное в сточных водах, дне озер и заболоченных землях, может проникать через мембрану гальванического датчика. В этих условиях лучше выбрать оптический датчик растворенного кислорода, поскольку эти датчики не подвержены влиянию H2S.
Одним из преимуществ гальванических датчиков DO перед оптическими датчиками DO является то, что гальванические датчики DO имеют более быстрое время отклика. Гальванические датчики DO реагируют в 2-5 раз быстрее, чем оптические датчики DO, в зависимости от материала мембраны. Это ограничение оптических датчиков DO является более обременительным в приложениях, в которых будет выполняться большое количество измерений образцов. Время отклика обычно не является ограничивающим фактором при выборе датчика DO для непрерывного мониторинга.
Сравнение полярографических, гальванических и оптических датчиков DO:
В таблице ниже приведены преимущества и недостатки трех основных методов измерения концентрации растворенного кислорода в воде:
Читайте также: