Három módszer az oxigéntartalom mérésére oldott oxigén mérővel
Az oldott oxigén mérővel történő oxigéntartalom mérésére három fő módszer létezik: automatikus kolorimetriás analízis és kémiai elemzési mérés, paramágneses módszerrel történő mérés és elektrokémiai módszeres mérés. A vízben oldott oxigén mennyiségét általában elektrokémiai módszerekkel mérik. Az üzem COS 4 oldott oxigén érzékelőt 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.
Vegyük például a COS4 oxigénmérő érzékelőt. Az elektróda egy katódból (általában aranyból és platinából), egy áramvezető ellenelektródából (ezüst) és egy nem áramú referenciaelektródából (ezüst) áll. Az elektródát elektrolitba, például KCl-ba vagy KOH-ba merítik. Az érzékelőt membrán borítja. Az elektródák és az elektrolit elválasztása a mért folyadéktól így megvédi az érzékelőt mind a kiszivárgó elektrolittól, mind az idegen anyagok behatolásától, amelyek szennyeződéshez és mérgezéshez vezethetnek.
Az oldott oxigén mérő polarizációs feszültséget kapcsol az ellenelektróda és a katód közé. Ha a mérőelemet oldott oxigént tartalmazó vízbe merítjük, az oxigén átdiffundál a membránon, és a katódon lévő oxigénmolekulák (elektronfeleslegek) hidrogénné és oxigénné redukálódnak. Gyökérion: O{{0}}H2O+4e-® 4OH-. Ezüst-klorid elektrokémiai egyenértéke válik ki az ellenelektródán (elektronhiány): 4Ag+4Cl-® 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 az érzékelő hőellenállása által mért hőmérsékleti jellel együtt a transzformátorhoz kerül. 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 COS 4 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.
Az oldottoxigén-mérő könnyen telepíthető, hosszú kalibrációs ciklussal rendelkezik (3-4 hónap), nem érzékeny más anyagokra, és képes figyelni a membránban és a szondában lévő elektrolitok felhasználását. Általában az elektrolitot és a membránt egy-három évente cserélik. A COM252 oldott oxigén távadó egy intelligens műszer HART vagy Profibus kommunikációs protokollal. Öndiagnosztikai funkcióval is rendelkezik. Hiba esetén egy hibakód jelenik meg, amely jelzi a karbantartó személyzetnek, hogy hol van a hiba. A karbantartási kézikönyv áttekintésével kideríthetik és megoldhatják a hibát. Ez a módszer nagymértékben csökkenti a karbantartási időt és a munkaterhelést.
Ahogy hazámban egyre nagyobb jelentőséget tulajdonítanak a vízkészletek védelmének, a szennyvíz tisztítása egyre fontosabbá válik, és a tisztítási folyamathoz szükséges támogató érzékelő műszerek is nélkülözhetetlenek. A szennyvíztisztító ipar legfontosabb eszközeként a Hetai oldott oxigén mérő a környezetvédelemben is egyre fontosabb szerepet fog betölteni.
