便携式溶解氧仪是一种用于测量水样中溶解氧含量的便携式仪器,具有体积小巧、操作简便、测量准确等特点,适用于各种水质测试场合,如水产养殖、环境保护、食品加工、饮用水处理等领域。多采用隔膜电极作为换能器,通过电极将溶解氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号。这些电信号再经过放大、调整(包括盐度、温度补偿),最终由模数转换并显示出来。测量过程中,常用的膜电极类型有极谱型和原电池型两种。
1、传感器部分
溶解氧传感器:这是核心部件,负责直接感知水体中的溶解氧浓度。常见的有膜极型溶解氧传感器、极谱型复膜氧电极等。例如,膜极型溶解氧传感器通过氧气阴极、电解质膜、阳极和电极组成,当传感器浸入水体中时,氧气会通过电解质膜进入到传感器的氧气阴极,在阴极上发生还原反应,阳极上发生氧化反应,从而形成一个与溶解氧浓度成正比的电流,以此来测定溶解氧浓度;极谱型复膜氧电极则是由黄金片组成的阴极和银电极组成的阳极,两极空间充入电解液,顶端被聚四氟烯薄膜覆盖,通过施加极化电压,使渗透过薄膜的氧在黄金阴极上还原产生电流反应,进而测量溶解氧。
温度传感器:用于测量水体的温度,因为温度对溶解氧的浓度有很大影响,所以需要对温度进行实时监测,以便对溶解氧浓度的测量结果进行温度补偿,提高测量的准确性。
2、电子单元部分
电路板:是溶解氧仪的“大脑”,负责接收传感器传来的信号,并对信号进行处理、转换和分析。它将传感器产生的微弱电流信号放大、滤波,然后转换成数字信号或模拟信号,以便在显示部分进行显示和记录。同时,电路板上的微处理机还可以对测量数据进行存储、计算和处理,实现自动校准、温度补偿等功能。
电池:为整个仪器提供电力支持,确保仪器在没有外接电源的情况下也能正常工作。一般采用可充电电池,方便用户随时使用。
3、显示与操作部分
显示屏:用于显示测量得到的溶解氧浓度数值、温度数值以及其他相关信息,如测量时间、测量模式等。常见的显示屏有液晶屏(LCD)等,具有清晰、直观、易于读取的特点。
操作按钮:包括开/关键、模式选择键、校准键、设置键等,用于用户对仪器进行操作和控制。用户可以通过操作按钮选择不同的测量模式(如饱和度百分比法、mg/L法等)、设置相关参数(如校准值、温度单位等),以及启动和停止测量等。
4、外壳及其他配件
外壳:起到保护仪器内部结构和部件的作用,一般采用坚固、耐用、防水的材料制成,以防止仪器受到碰撞、摔落、水分侵入等损坏。同时,外壳的设计也会影响仪器的便携性和操作性。
探头保护套:用于保护溶解氧传感器探头,防止探头在使用过程中受到损坏或污染。在不使用时,可以将探头放入保护套中进行保存。
充电适配器和数据线:用于给电池充电以及将仪器与计算机等外部设备连接,以便进行数据传输和充电。