1、熒光法溶解氧的原理。傳感器頭部覆蓋一層熒光物質(zhì),傳感器中的LED光源發(fā)出一束藍(lán)色光。照射在熒光物質(zhì)上。
熒光物質(zhì)隨即被這束藍(lán)光激發(fā),當(dāng)被激發(fā)的物質(zhì)恢復(fù)原狀時,會發(fā)射出紅光。此紅光會被傳感器中的光電二極管測量到,傳感器同時測量熒光物質(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。當(dāng)氧氣與熒光物質(zhì)接觸后,則其產(chǎn)生的紅色光的強(qiáng)度會降低。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(qiáng)度就會越低,產(chǎn)生紅色光的時間就會越短。儀器測量的不是紅顏色光的強(qiáng)度,而是從激發(fā)產(chǎn)生紅顏色的光到該紅顏色的光消失的時間,即熒光的釋放時間(用τ表示)。圖2-29(b)中的τ代表的是水中沒有溶解氧的時候熒光的釋放時間。
傳感器上還安裝有一個紅光LED光源,在藍(lán)色LED光源的兩次發(fā)射之間,紅色LED光源會向傳感器發(fā)射一束紅色光,這個紅色光被作為一個內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)(或者參比光),與傳感器產(chǎn)生的紅色熒光進(jìn)行比對。
由圖2-29(c)的曲線可以看出:當(dāng)有氧氣與熒光物質(zhì)接觸后,紅色光就會減弱,消失的時間也會縮短,這個時問用τ2來表示。儀器將τ1與τ2進(jìn)行比對,找到溶解氧的量與τ之間的比例關(guān)系,再經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)化,就可以得出水中溶解氧的含量。圖2-30為氧與熒光物質(zhì)接觸示意。
2、熒光法溶解氧的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的膜式溶解氧測量儀由于膜和電解液的原因,需要經(jīng)常更換和清洗探頭,而且數(shù)據(jù)容易漂移。熒光法溶解氧測量不需要頻繁清洗探頭(PH探頭),數(shù)據(jù)穩(wěn)定, 測量響應(yīng)時間快,效果是節(jié)約了能源以及保證了降解效果。綜合起來,熒光法溶解氧分析有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢。
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