Vai trò, tính năng và ứng dụng của cảm biến oxy hòa tan phân cực

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến oxy hòa tan phân cực hoạt động dựa trên nguyên lý điện hóa, chủ yếu sử dụng điện cực Clark. Cảm biến bao gồm một catốt vàng, một anode bạc và một chất điện phân cụ thể, tất cả được bao bọc bởi một màng thấm chọn lọc.

Trong quá trình đo, oxy khuếch tán qua màng vào cảm biến. Tại catốt (điện cực vàng), oxy bị khử, trong khi tại anot (điện cực bạc), quá trình oxy hóa xảy ra. Quá trình này tạo ra dòng điện khuếch tán tỷ lệ thuận với nồng độ oxy hòa tan trong mẫu, cho phép đo chính xác.

Các tính năng chính

Cảm biến oxy hòa tan phân cực được sử dụng rộng rãi do có những đặc điểm vượt trội sau:

1. Độ chính xác và độ nhạy cao:
   • Có khả năng phát hiện oxy hòa tan ở mức vết, với dải đo rộng từ 0,01μg/L đến 20,00mg/L và độ phân giải cao tới 0,01μg/L. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng như giám sát nước cấp lò hơi và nước siêu tinh khiết bán dẫn.
2. Thời gian phản hồi nhanh:
   • Thông thường phản hồi trong vòng chưa đầy 60 giây (một số sản phẩm có thời gian phản hồi trong vòng 15 giây), phản ánh nhanh chóng những thay đổi về mức oxy hòa tan.
3. Yêu cầu bảo trì thấp:
   • Các thiết kế hiện đại thường không yêu cầu thay thế chất điện phân thường xuyên, giúp giảm chi phí và công sức bảo trì lâu dài. Tuy nhiên, việc hiệu chuẩn định kỳ và thay thế màng vẫn cần thiết.
4. Độ ổn định cao và khả năng chống nhiễu:
   • Màng thấm chọn lọc có hiệu quả cô lập tạp chất và chất gây ô nhiễm, đảm bảo phép đo ổn định và đáng tin cậy.
5. Tự động bù nhiệt độ:
   • Hầu hết các cảm biến đều có cảm biến nhiệt độ tích hợp để tự động bù nhiệt độ, hiệu chỉnh các lỗi đo lường do biến động nhiệt độ gây ra.
6. Thiết kế thông minh và tích hợp:
   • Nhiều cảm biến được trang bị giao diện truyền thông (ví dụ: RS485) và hỗ trợ các giao thức chuẩn (ví dụ: Modbus), cho phép tích hợp vào các hệ thống điều khiển tự động hóa và nền tảng IoT để giám sát dữ liệu từ xa.

Các tình huống ứng dụng

Cảm biến oxy hòa tan phân cực được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:

1. Quy trình công nghiệp và xử lý nước:
   • Giám sát nước cấp nồi hơi: Quan trọng trong các ngành công nghiệp như phát điện, hóa chất và luyện kim, nơi lượng oxy hòa tan quá mức có thể gây ra sự ăn mòn nghiêm trọng đối với đường ống kim loại và thiết bị.
   • Giám sát xử lý nước thải và xả thải: Nồng độ oxy hòa tan ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của vi khuẩn trong quy trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.
   • Sản xuất nước bán dẫn và nước siêu tinh khiết: Yêu cầu về nước có độ tinh khiết cao trong sản xuất thiết bị điện tử đòi hỏi phải theo dõi chính xác lượng oxy hòa tan.
2. Giám sát môi trường và nghiên cứu khoa học:
   • Giám sát chất lượng nước mặt, sông và hồ: Oxy hòa tan là chỉ số quan trọng về khả năng tự làm sạch nước và sức khỏe sinh thái.
   • Nuôi trồng thủy sản: Theo dõi lượng oxy hòa tan theo thời gian thực giúp ngăn ngừa tình trạng thiếu oxy ở sinh vật thủy sinh, cải thiện hiệu quả nuôi trồng.
3. Ngành công nghiệp công nghệ sinh học và dược phẩm:
   • Nồng độ oxy hòa tan phải được kiểm soát chính xác trong các lò phản ứng sinh học (ví dụ, lên men và nuôi cấy tế bào) để đảm bảo điều kiện phát triển tối ưu cho vi sinh vật hoặc tế bào.
4. Ngành thực phẩm và đồ uống:
   • Nồng độ oxy hòa tan có thể ảnh hưởng đến hương vị, màu sắc và thời hạn sử dụng của sản phẩm, do đó việc theo dõi là rất cần thiết trong quá trình sản xuất.

Các quốc gia/khu vực thường được sử dụng

Việc áp dụng cảm biến oxy hòa tan phân cực có liên quan chặt chẽ đến mức độ công nghiệp hóa, quy định về môi trường và tiến bộ công nghệ:

1. Bắc Mỹ:
   • Hoa Kỳ và Canada thực thi các quy định nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường và tiêu chuẩn chất lượng nước, khiến các cảm biến này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cao cấp như điện, hóa chất và dược phẩm.
2. Châu Âu:
   • Các quốc gia như Đức, Anh và Pháp, với chính sách môi trường nghiêm ngặt (ví dụ: Chỉ thị khung về nước của EU) và công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, là những nước tiêu thụ chính các cảm biến này.
3. Châu Á-Thái Bình Dương:
   • Trung Quốc: Nhu cầu tăng nhanh do nỗ lực bảo vệ môi trường được tăng cường (ví dụ: chính sách “Kế hoạch Mười nước”) và sự phát triển trong xử lý nước và nuôi trồng thủy sản.
   • Nhật Bản và Hàn Quốc: Các ngành công nghiệp điện tử, bán dẫn và hóa chất chính xác tiên tiến thúc đẩy nhu cầu đa dạng về thiết bị giám sát chất lượng nước có độ chính xác cao.
4. Các khu vực công nghiệp khác có quy định nghiêm ngặt về môi trường cũng sử dụng rộng rãi các cảm biến này.

Bảng tóm tắt

Phần kết luận

Cảm biến oxy hòa tan phân cực, với độ chính xác cao, phản hồi nhanh và độ ổn định, là công cụ không thể thiếu trong việc giám sát và phân tích chất lượng nước. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn, hiệu quả công nghiệp và bảo vệ môi trường.

Chúng tôi cũng có thể cung cấp nhiều giải pháp khác nhau cho

1. Máy đo cầm tay đo chất lượng nước đa thông số

2. Hệ thống phao nổi cho chất lượng nước đa thông số

3. Bàn chải làm sạch tự động cho cảm biến nước đa thông số

4. Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN

Để biết thêm cảm biến nước thông tin,

Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.

Email: info@hondetech.com

Trang web của công ty:www.hondetechco.com

Điện thoại: +86-15210548582