LDO熒光法溶解氧的工作原理及優(yōu)點(diǎn)

 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(shí)，會(huì)發(fā)射出紅光。此紅光會(huì)被傳感器中的光電二極管測(cè)量到，傳感器同時(shí)測(cè)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(shí)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(huì)降低。產(chǎn)生紅光的時(shí)間也會(huì)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(huì)越低，產(chǎn)生紅色光的時(shí)間就會(huì)越短。儀器測(cè)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(shí)間，即熒光的釋放時(shí)間（用τ表示)。圖2-29（b）中的τ代表的是水中沒(méi)有溶解氧的時(shí)候熒光的釋放時(shí)間。

    傳感器上還安裝有一個(gè)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(huì)向傳感器發(fā)射一束紅色光，這個(gè)紅色光被作為一個(gè)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(duì)。

當(dāng)有氧氣與熒光物質(zhì)接觸后，紅色光就會(huì)減弱，消失的時(shí)間也會(huì)縮短，這個(gè)時(shí)問(wèn)用τ₂來(lái)表示。儀器將τ₁與τ₂進(jìn)行比對(duì)，找到溶解氧的量與τ之間的比例關(guān)系，再經(jīng)過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化，就可以得出水中溶解氧的含量

2、熒光法溶解氧的優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的膜式溶解氧測(cè)量?jī)x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(cè)量不需要頻繁清洗探頭，數(shù)據(jù)穩(wěn)定， 測(cè)量響應(yīng)時(shí)間快，效果是節(jié)約了能源以及保證了降解效果。綜合起來(lái)，熒光法溶解氧分析有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

1. 無(wú)需標(biāo)定。因?yàn)槭菬晒夥ㄔO(shè)計(jì)。所以不需要進(jìn)行標(biāo)定，這樣就大大減少了儀器使用中的維護(hù)工作量。
2. 測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。采用熒光法測(cè)量溶解氧因?yàn)闇y(cè)量過(guò)程中不會(huì)消耗任何物質(zhì)，也不會(huì)消耗水中的溶解氧，所以這種測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果更加穩(wěn)定。
3. 減少清洗頻率。傳統(tǒng)膜法需要經(jīng)常清洗，否則會(huì)嚴(yán)重影響氧氣的透過(guò)，從而影響測(cè)量，熒光法對(duì)探頭的清潔要求不高，定期擦拭熒光帽即可。
4. 維護(hù)量低。因?yàn)闊晒夥ú恍枰獦?biāo)定、不需要頻繁校準(zhǔn)、不需要更換膜（RO膜）、不需要頻繁清洗，所以其安裝使用后的維護(hù)量非常少。
5. 無(wú)干擾。pH值的變化、污水中含有的化學(xué)物質(zhì)、H₂S、重金屬等不會(huì)對(duì)測(cè)量造成干擾，另外Cl^—本身也會(huì)有氧化性，可能被普通溶解氧電極當(dāng)作氧氣進(jìn)行測(cè)量；而熒光法則是利用氧的催化作用，所以可以避免Cl^—的干擾。進(jìn)人電解液的二氧化碳會(huì)對(duì)測(cè)量造成影響， 主要是改變了電解液的電導(dǎo)率，而LDO沒(méi)有電解液，所以不會(huì)受到二氧化碳的影響。
6. 響應(yīng)時(shí)間快。熒光法溶解氧在與水接觸的同時(shí)即可響應(yīng)，其時(shí)間非常短
7. 無(wú)需極化時(shí)間。因?yàn)椴皇褂秒姌O，所以不存在極化的問(wèn)題。