在線溶氧儀用途
在線溶氧儀由極譜型復(fù)膜氧電極傳感器和AT89C52單片微機(jī)系統(tǒng)兩大部分組成。
1.主機(jī)系統(tǒng)
選擇單片機(jī)AT89C52組成z小系統(tǒng)。AT89C52是一種低功耗、高性能的8位CMO微處理芯片,片內(nèi)有8K字節(jié)的閃速可編程及可擦除只讀存儲(chǔ)器的生產(chǎn)技術(shù),與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80C51和80C52的指令與管腳排列相兼容。片內(nèi)的閃速存儲(chǔ)器允許在線對(duì)程度存儲(chǔ)器重新編程,也可用常規(guī)的固定存儲(chǔ)器編程,接口簡(jiǎn)單,非常適用于智能檢測(cè)控制。
2.電流一電壓(I-V)變換電路
在這一電路中來自氧電極的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換電壓信號(hào),并得到放大,同時(shí)對(duì)電流的溫度系數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)償。
3.模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
電路轉(zhuǎn)換采用了雙積分型,它的轉(zhuǎn)換速度為3次/s-10/s,對(duì)緩慢變化的溫度和溶解氧信號(hào)的測(cè)量z為合適,并且無需采樣保持電路。它有較高的輸入阻抗和較好的抗力。
水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對(duì)于使用活化污泥的生物處理廠來說,了解曝氣池的氧含量非常重要,水中溶氧增加,會(huì)促進(jìn)除厭氧微生物以外的生物活動(dòng),因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子,使水得到凈化。
測(cè)定氧含量主要有三種方法:自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測(cè)量,順磁法測(cè)量,電化學(xué)法測(cè)量。水中溶氧量一般采用電化學(xué)法測(cè)量。
氧能溶于水,溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高,水溶解氧的能力就越大,其關(guān)系由亨利(Henry)定律和道爾頓(Dalton)定律確定,亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。
氧量測(cè)量傳感器由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成,電極浸沒在電解質(zhì)如KCl、KOH中,傳感器有隔膜覆蓋,覆膜將電極和電解質(zhì)與被測(cè)量的液體分開,只有溶解氣體能滲透覆膜,因此保護(hù)了傳感器,既能防止電解質(zhì)逸出,又可防止外來物質(zhì)的侵人而導(dǎo)致污染和毒化。
向反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測(cè)量元件浸人在有溶解氧的水中,氧會(huì)通過隔膜擴(kuò)散,出現(xiàn)在陰極上(電子過剩)的氧分子就會(huì)被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足),對(duì)于每個(gè)氧分子,陰極放出4個(gè)電子,反電極接受電子,形成電流:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。電流的大小與被測(cè)水的氧的分壓成正比,該信號(hào)連同傳感器上熱電阻測(cè)出的溫度信號(hào)被送人變送器,利用傳感器中存儲(chǔ)的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計(jì)算出水中的含氧量,然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。