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溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧,，天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡,。水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力,、水溫,、水中含鹽量等有密切關(guān)系。清潔地面水中溶解氧一般接近飽和,，20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L,。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染,，會使溶解氧降低,，當(dāng)水中溶解氧低于2mg/L時，水體即產(chǎn)生惡臭,。
溶解氧分析儀是測定水中溶解氧含量的儀器,，根據(jù)測量原理，有電化學(xué)式和光化學(xué)式兩類,。目前,，大多數(shù)溶解氧分析儀使用的是電化學(xué)傳感器。盡管電化學(xué)傳感器的精確性和可用性被廣泛認(rèn)可,，但當(dāng)用在污水處理時,，其缺點便顯現(xiàn)出來,，電化學(xué)傳感器存在明顯的問題和局限性。包括日常維護(hù)比較復(fù)雜和頻繁,，經(jīng)常需要校準(zhǔn),；而且電極的透氣膜容易老化；以及它需要電極本身的氧化還原反應(yīng)來測定氧的濃度,，測定過程中需消耗被測樣品中的溶解氧,；并且限制了測量流速，為了使電化學(xué)電池內(nèi)受擴散控制的電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,，需要在膜表面維持一個最小的流量,，一般為200mL/min，在這個流量以下,，測定結(jié)果受水流的影響非常大,。此外，過高的流速也會對膜和陰極電解液層厚度產(chǎn)生影響,，從而影響測量結(jié)果,。
因此，出現(xiàn)了基于熒光技術(shù)的光學(xué)式溶解氧傳感器,，例如HACH公司的LDO,，并得到了廣泛的應(yīng)用。它主要用于市政污水,、工業(yè)污水處理廠等場所,，連續(xù)監(jiān)測水中的溶解氧濃度。與電化學(xué)傳感器相比,，它的優(yōu)點是它無需消耗氧氣,，因而不受樣品流動速度的影響，沒有電解液,，不需要經(jīng)常做校準(zhǔn),，維護(hù)工作量也很小。
LDO溶解氧傳感器的光學(xué)部分由兩個發(fā)光二極管和一個硅光電檢測器組成,。傳感器帽表面有一層熒光涂層,，傳感器中的藍(lán)色LED光源發(fā)出一束藍(lán)色光，照射在熒光物質(zhì)上,，該涂層的熒光物質(zhì)隨即被這束藍(lán)光激發(fā),，此激發(fā)態(tài)并不穩(wěn)定，遇到氧以后會迅速釋放出紅色的光線并回復(fù)至原始狀態(tài),。此紅光和先前LED發(fā)射的藍(lán)光存在一個時間滯后,，光電檢測器可以監(jiān)測到藍(lán)光和紅光之間的這個相位滯后，即測量熒光物質(zhì)從被藍(lán)光激發(fā)到發(fā)射紅光后恢復(fù)原態(tài)的時間，根據(jù)這個來計算水中溶解氧的含量,。該相位滯后與發(fā)光體附近的溶解氧濃度成反比,。當(dāng)氧氣與熒光物質(zhì)接觸后，則其產(chǎn)生的紅色光的強度會降低,，同時其產(chǎn)生紅光的時間也會縮短,，水樣中溶解的氧氣的濃度越高，則傳感器產(chǎn)生的紅光的強度就會越低,。
并且,，探頭發(fā)光體外面鍍有一層炭黑色的聚苯乙烯，可實現(xiàn)光絕緣,，并且，當(dāng)傳感器帽附著在傳感器上時,，可以保護(hù)傳感器不受外部光源干擾,。由于傳感器并非化學(xué)原理，因此該傳感器的測量不受水中各種重金屬離子,、H2S,、NH4等化學(xué)物質(zhì)的干擾。
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