Bevezetés a hordozható oldott oxigén mérő elvébe
Az oxigéntartalom mérésére három fő módszer létezik: automatikus kolorimetriás analízis és kémiai elemzési mérés, paramágneses módszerrel történő mérés és elektrokémiai módszerrel történő mérés. A vízben oldott oxigén mennyiségét általában elektrokémiai módszerekkel mérik. Az üzem COS4 oldott oxigén szenzort és COM252 oldott oxigén jeladót használ. Az oxigén vízben oldódik, oldhatósága függ a hőmérséklettől, a vízfelszíni össznyomástól, a parciális nyomástól és a vízben oldott sóktól. Minél magasabb a légköri nyomás, annál nagyobb a víz oxigénoldó képessége. A kapcsolatot Henry törvénye és Dalton törvénye határozza meg. Henry törvénye kimondja, hogy a gáz oldhatósága arányos a parciális nyomásával. Példaként a COS4 oxigénmérő érzékelőt tekintve az elektróda egy katódból (általában aranyból és platinából), egy árammal ellátott ellenelektródából (ezüst) és egy áram nélküli referenciaelektródából (ezüst) áll. Az elektródát elektrolitba, például KCl-ba merítik, KOH-ban az érzékelőt membrán borítja. A membrán elválasztja az elektródát és az elektrolitot a mérendő folyadéktól, így védi az érzékelőt, megakadályozza az elektrolit kiszökését és megakadályozza az idegen anyagok behatolását, amelyek szennyeződést és mérgezést okozhatnak. Ellenkezőleg, az elektróda és a katód közé polarizáló feszültséget kapcsolunk. Ha a mérőelemet oldott oxigént tartalmazó vízbe merítjük, az oxigén átdiffundál a szeparátoron, és a katódon lévő oxigénmolekulák (elektronfeleslegek) hidroxidionokká redukálódnak: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Az ezüst-klorid elektrokémiai egyenértéke kicsapódik az ellenelektródán (elektronhiány): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Minden oxigénmolekulánál a katód 4 elektront bocsát ki, és az ellenelektród elfogadja az elektronokat, hogy áramot képezzenek. Az áram nagysága arányos a mért szennyvíz oxigén parciális nyomásával. Ez a jel a hőellenállás által mért hőmérsékleti jellel együtt kerül az érzékelőbe. A távadó az oxigéntartalom, az oxigén parciális nyomása és az érzékelőben tárolt hőmérséklet közötti összefüggési görbét használja a víz oxigéntartalmának kiszámításához, majd azt szabványos jelkimenetté alakítja. A referenciaelektróda feladata a katódpotenciál meghatározása. A COS4 oldott oxigén érzékelő válaszideje: a végső mérési érték 90%-a 3 perc, a végső mérési érték 99%-a 9 perc elteltével érhető el; a minimális áramlási sebesség 0,5 cm/s.
