數(shù)字熒光溶氧儀是一種用于測量水中溶解氧濃度的精密儀器，廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境保護、工業(yè)控制、養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的電化學(xué)溶氧儀相比，它具有更高的精度、更穩(wěn)定的測量性能以及更長的使用壽命。本文將介紹其工作原理及其技術(shù)特點。
一、工作原理
數(shù)字熒光溶氧儀的工作原理基于熒光猝滅效應(yīng)。熒光猝滅是一種物理現(xiàn)象，即熒光物質(zhì)在激發(fā)光的照射下發(fā)光，但溶解氧分子與熒光物質(zhì)發(fā)生相互作用時，會導(dǎo)致熒光發(fā)射光的強度降低（即猝滅）。該現(xiàn)象與溶解氧的濃度成一定的關(guān)系。因此，通過測量熒光物質(zhì)發(fā)出的光的強度變化，便可以推算出水中溶解氧的濃度。
具體的工作過程如下：
1、激發(fā)光源：熒光溶氧探頭內(nèi)含有一種特殊的熒光涂層（通常為熒光聚合物或染料），該涂層對特定波長的光敏感。當(dāng)激發(fā)光源照射到熒光涂層時，涂層會吸收光能并發(fā)出熒光。
2、熒光猝滅：水中的溶解氧分子與熒光涂層發(fā)生相互作用，導(dǎo)致熒光物質(zhì)發(fā)出的光強度減弱。這一過程稱為熒光猝滅。溶解氧濃度越高，猝滅效應(yīng)越強，熒光光強度越低。
3、光強度檢測：通過探頭內(nèi)的光電二極管或光電倍增管檢測熒光物質(zhì)發(fā)出的光強變化。儀器通過精密的電子系統(tǒng)分析熒光強度的變化，計算出溶解氧的濃度。
4、數(shù)字輸出：通過數(shù)字信號處理技術(shù)將光強度的變化轉(zhuǎn)化為溶解氧濃度值，并以數(shù)字形式顯示或輸出到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
二、技術(shù)特點
1、高精度與高穩(wěn)定性：數(shù)字熒光溶氧儀利用熒光猝滅技術(shù)，消除了傳統(tǒng)電化學(xué)法溶氧儀受溫度、電解液變化等外界環(huán)境影響的問題。熒光測量具有高靈敏度和精度，且不容易受到水樣污染物的干擾，因此能夠提供更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
2、無需維護與長壽命：傳統(tǒng)的電化學(xué)溶氧探頭通常需要定期更換電極，而它的熒光探頭不涉及電極，因此不需要更換電極。這使得其在使用過程中無需進行頻繁維護，顯著提高了儀器的使用壽命。熒光探頭通常能夠使用多年，減少了操作成本。
3、抗污染與抗干擾能力強：由于熒光測量方法不依賴電化學(xué)反應(yīng)，因此不易受到水中化學(xué)物質(zhì)的干擾。尤其是在復(fù)雜水質(zhì)環(huán)境下，其抗干擾能力優(yōu)于傳統(tǒng)的電化學(xué)溶氧儀。此外，熒光探頭不容易被水樣中的固體物質(zhì)污染或腐蝕，從而進一步提高了其長期穩(wěn)定性。
4、快速響應(yīng)與高靈敏度：具有快速的響應(yīng)時間，能夠在瞬間捕捉到溶解氧濃度的變化，適用于快速監(jiān)測和動態(tài)環(huán)境變化中的溶氧測量。這使得它在水質(zhì)實時監(jiān)測和環(huán)境保護方面具有重要優(yōu)勢。
數(shù)字熒光溶氧儀作為一種新型的溶解氧檢測儀器，憑借其高精度、高穩(wěn)定性、長壽命、無需維護等優(yōu)點，逐漸成為水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域的主流工具。它的熒光測量原理有效避免了傳統(tǒng)電化學(xué)溶氧儀的不足，具有更強的抗干擾能力和適應(yīng)性，特別適用于復(fù)雜水質(zhì)環(huán)境下的溶氧測量。
