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- 【仪器百科】在线溶解氧分析仪为各类水体的健康提供精准和高效的解决方案
- 点击次数：224 更新时间：2025-11-10
- 一、什么是在线溶解氧分析仪？
在线溶解氧分析仪(Online Dissolved Oxygen Analyzer)是一种能够实时、连续、在线监测水体中溶解氧(DO, Dissolved Oxygen)浓度的自动化仪器。
• 溶解氧(DO)是指溶解在水中的分子态氧(O₂)，是衡量水体自净能力、生化活性、生态健康状况的重要指标。
• 该分析仪通常直接安装于水体管道、曝气池、河流、水库、污水处理设施等现场，通过传感器实时采集数据，并将信号传输至数显仪表、PLC、DCS或上位机系统，实现远程监控与数据管理。
二、为什么溶解氧是水质健康的关键指标？
溶解氧(DO)对于各类水体的生态和工艺运行具有重要意义：水体类型 溶解氧的重要性 自然水体（河流、湖泊、海洋） 溶解氧是水生生物（鱼虾、微生物等）生存的必要条件；DO过低会导致鱼类窒息、水体富营养化、黑臭等现象 污水处理（曝气池、活性污泥法） 微生物进行好氧分解有机物需要充足DO，DO不足会影响处理效率，过高则浪费能源 工业冷却水系统 溶解氧过高会加速管道与设备的氧腐蚀，影响系统寿命 锅炉与供热系统 溶解氧是引起锅炉腐蚀与结垢的主要因素之一，需严格控制 水产养殖 水中溶氧量直接影响鱼虾等水产品的生长、摄食、免疫力，溶氧不足易引发病害甚至死亡 饮用水源地 溶解氧是评价水源水质及自净能力的重要参数之一 
三、在线溶解氧分析仪的工作原理
目前主流的在线溶解氧分析仪，主要基于以下两种技术原理：
1. 电化学法(极谱法 / 原电池法)——常用
✅ 原理：
利用溶解氧透过透气膜扩散到电极表面，在电极上发生还原反应，产生与溶解氧浓度成正比的电流信号，经过放大和计算后得出 DO 浓度值。
🧩 主要组成：
• 电极(传感器)：包含阴极(金或铂)、阳极(银)、电解液(如凝胶)和透氧膜(如聚四氟乙烯膜)；
• 变送器 / 变送模块：将电信号转换为溶解氧浓度值，并进行温度、压力补偿；
• 信号输出：4-20mA、RS485、Modbus等，可接入PLC、SCADA系统。
🌟 特点：
• 响应速度快，测量准确；
• 适用于大多数水质环境；
• 需定期维护(如更换膜、补充电解液、校准)；
• 可分为极谱式(需施加极化电压)和原电池式(无需外加电压)。
2. 光学法(荧光法 / 荧光猝灭法)——新兴主流技术
✅ 原理：
利用特定波长的蓝光激发溶解氧敏感荧光物质(如钌配合物)，荧光强度或寿命受到水中溶解氧的“猝灭效应”影响，通过检测荧光信号的变化来计算溶解氧浓度。
🧩 主要组成：
• 光学传感器：包含蓝光LED光源、光电探测器、荧光敏感膜；
• 智能变送器：处理荧光寿命/强度信号，计算DO值，带温度补偿；
• 无膜、无电解液设计，更稳定耐用。
🌟 特点：
• 无需电解液、无消耗膜，维护量极低；
• 抗污染能力强，适合长期在线监测；
• 测量精度高，稳定性好，响应快；
• 逐渐成为污水处理厂、工业水系统、环保在线监测等领域。
四、在线溶解氧分析仪的典型结构组成组件 功能描述 传感器（探头） 直接接触水样，检测溶解氧，分为电化学和光学两类 变送器 / 控制单元 接收传感器信号，进行放大、线性化、温度补偿、信号输出 信号输出接口 如 4-20mA 模拟信号、RS485、Modbus、HART协议，用于远程传输 安装组件 包括浸入式、流通式、插入式、管道式安装支架或配件 校准与维护工具 如空气校准套件、标准液、清洁工具等（尤其电化学探头） 五、主要性能参数参数 说明 测量范围 0 ~ 20 mg/L（常见）；部分可测 0 ~ 50 mg/L 或更高 分辨率 0.01 mg/L 或 0.1 mg/L 精度 ±0.1 ~ ±0.5 mg/L，视型号与校准情况 温度补偿 自动补偿（通常内置温度传感器） 压力/盐度补偿 高级型号支持，提高复杂水体中的测量准确性 响应时间 通常 T90 < 60秒（光学法更快） 防护等级 IP65 / IP68（适用于浸没式安装） 输出信号 4-20mA、RS485、Modbus、继电器报警等 材质 传感器：316L不锈钢、钛合金（抗腐蚀）；膜材料：聚四氟乙烯等 六、在线溶解氧分析仪的典型应用场景应用领域 具体用途 污水处理厂 曝气池DO监测，优化曝气量，节能降耗，保障微生物活性 工业冷却循环水 监测溶解氧，防止氧腐蚀，延长设备寿命 锅炉给水系统 严格控制DO < 7 ppb（μg/L）级别，防止锅炉内部腐蚀 地表水/河流/湖泊监测 评估水体富营养化风险、生态健康状态 水产养殖 实时监测养殖水体溶氧，保障鱼虾生存与生长环境 自来水厂 / 饮用水源 作为水质综合评价指标之一 环保在线监测站 作为水质在线自动监测系统（如地表水站）的核心探头之一 七、在线溶解氧分析仪的优势优势 说明 ✅ 实时监测 24小时连续在线监测，及时掌握水体DO变化趋势 ✅ 数据精准 高精度传感器与智能补偿算法，测量结果可靠 ✅ 远程传输 & 自动化控制 可接入PLC/DCS/云平台，实现远程监控与智能调控 ✅ 节省人力与成本 减少人工采样与实验室分析频次 ✅ 预警与控制 可设置上下限报警，联动曝气设备、加药系统等 ✅ 适应性强 可根据不同水体（淡水、海水、污水、高温等）选配合适传感器 八、维护与注意事项
• 电化学传感器需定期：
• 更换透氧膜
• 补充或更换电解液
• 进行零氧与满度校准(空气饱和水或Na₂SO₃溶液)
• 光学传感器维护更简单：
• 定期清洁传感器表面
• 一般无需更换膜和电解液，寿命更长
• 防止传感器结垢、污染、气泡附着，影响测量精度
• 选择合适的安装方式与位置，避免水流死角或强冲击
九、总结
✅ 在线溶解氧分析仪是保障各类水体健康与工艺稳定的“眼睛”，通过实时、精准、连续的溶解氧监测，为污水处理、工业控制、环保监管、水产养殖、生态保护等领域提供科学决策依据与自动控制基础。
随着光学溶解氧传感技术的发展，现代在线溶解氧分析仪正朝着更稳定、更智能、更低维护、更适应复杂环境的方向发展，是构建智慧水务、智能环保、绿色工业的重要工具。
