溶氧传感器是一种用于测量液体中溶解氧含量的设备。它广泛应用于水处理、环境监测、生物技术、食品加工等领域。溶氧传感器的工作原理主要包括两个方面:极化作用和电化学测量。
首先,溶氧传感器通过极化作用来将氧气还原为电流。传感器通常采用银和铅或铜构成的阳极和阴极,两者之间隔着一个电解质。在溶媒中,氧气分子会被阳极上的银催化剂氧化为氧离子(O2-)。与此同时,阴极上的铅或铜会反应生成电子。这一过程被称为氧还原反应。
其次,通过电化学测量来确定氧气浓度。当阳极和阴极之间形成的电流通过电解质时,电导率会发生变化。传感器中含有的电子和离子浓度与氧气浓度成正比。因此,通过测量电路中产生的电流大小,可以间接得到溶解氧浓度。
溶氧传感器的工作原理还受到温度的影响。高温环境下,氧气在阳极和阴极之间的电流反应速率会增加,因此传感器的灵敏度会提高。此外,传感器还需要经常校准来保持准确性,因为水质、温度、盐度等因素也会影响传感器的测量结果。
总之,溶氧传感器通过极化作用将氧气还原为电流,并通过电化学测量方法来测量液体中的溶解氧含量。它是一种简单、快速、准确的测量溶解氧的方法,广泛应用于水质监测和相关领域。
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