恒電壓余氯傳感器基于恒電壓電解法工作,，其核心原理是通過在電極系統(tǒng)中施加恒定的電壓,，使水中的余氯（包括自由氯、總氯等）在電極表面發(fā)生氧化還原反應,，產(chǎn)生的電流信號與余氯濃度成正比,，從而實現(xiàn)對余氯的定量檢測。

核心結構與工作流程

恒電壓余氯傳感器通常由工作電極,、參比電極和對電極（三電極體系）組成,，配合恒電壓控制電路完成檢測，具體流程如下：

施加恒定電壓
傳感器通過電路在工作電極與參比電極之間施加一個固定的電壓（該電壓值根據(jù)目標檢測物質的電化學特性設定,，例如針對自由氯的檢測,，電壓通常在 0.6-0.8V 左右）,。參比電極的作用是穩(wěn)定電壓基準，確保工作電極的電勢始終保持恒定,，避免水質波動（如 pH 變化）對電壓的影響,。

余氯的電化學反應
當水樣流經(jīng)電極表面時，水中的余氯（如 HClO,、ClO?等）在工作電極表面發(fā)生氧化或還原反應,。以自由氯（次氯酸，HClO）為例,，在陽極（工作電極）發(fā)生氧化反應：
HClO+H2O?2e?→ClO3?+3H+
反應過程中釋放電子,，形成電流。

電流信號的檢測與轉換
反應產(chǎn)生的電流通過對電極形成回路,，其大小與水中余氯的濃度成正比（遵循法拉第電解定律）,。傳感器內置的信號處理模塊將電流信號放大、轉換為電信號（如 4-20mA 或 RS485 輸出）,，最終通過儀表或控制系統(tǒng)計算出余氯濃度,。

關鍵特點與局限性

無膜結構：與膜法傳感器不同，恒電壓傳感器的電極直接與水樣接觸,，無需透氣膜隔離,，因此響應速度更快（通常 10-30 秒），結構更簡單,。

易受干擾：水中的還原性物質（如亞硝酸鹽,、硫化物）、重金屬離子（如 Fe2?,、Mn2?）或高濃度氯離子等,，會在電極表面發(fā)生類似反應，導致電流信號偏大,，影響檢測精度,。

維護需求：雖無需更換膜和電解液，但電極表面易因污染物（如懸浮物,、有機物）附著而失效,，需定期清洗（如用稀酸或毛刷清理）以保持活性。

總結

恒電壓余氯傳感器通過 “恒定電壓驅動→余氯電化學氧化→電流信號定量” 的過程實現(xiàn)檢測,，憑借快速響應,、低維護成本的優(yōu)勢，適合對精度要求不高但水質波動大（如高濁度,、高污染水體）的場景,；但其抗干擾能力較弱，需結合預處理（如過濾）或校準來優(yōu)化檢測結果,。