平衡型溶解氧传感器的组成及工作原理

1、平衡型溶解氧传感器（探头）的组成

平衡型传感器由三电极组成，如图1所示。阴极和阳极为两根双绕的细铂丝，阳极和阴极均由贵金属铂或金制成，浸在由永久性隔膜包住的电解液中。同时用银丝带做参比电极，提供控制反应的偏压。另外还有一支参比电极。溶氧仪氧通过参比电极测量阴极相对于参比电极的电位Vk，并通过自动调节槽压V以达到维持阴极的电极电位Vk保持恒定，从而保证阴极表面溶解氧的还原反应受扩散控制。由于阳极也是贵金属，不可能发生金属的氧化反应，只能发生水的氧化反应，生成氧和氢离子并释放出电子。

2、平衡型溶解氧传感器的工作原理

目前，国内外普遍采用的溶氧仪的测量原理是电流法，即向电极施加一定的电压，使溶解氧在电极表面发生电化学反应，在测量电路中产生电流，该电流的大小与溶解氧的浓度成正比。与电位法相比（如pH测量、钠测量），电流法在纯水体系中受到的电干扰较小。

3、平衡型溶解氧传感器的特点

氧不必通过膜扩散去产生信号，就是不耗氧。它在阴极与阳极之间连续循环，只有试样中氧的浓度改变时，它才扩散到膜内或从膜内扩散出来。由于信号与扩散速度无关，测量精度不受膜上形成的氧化铁或其他沉积物影响，也不受水样流速影响，保持同一灵敏度。试样通过膜的流量不重要，流量敏感性可忽略不计，因为平衡时不从试样边界层耗氧。不受生成惰性沉积物或膜厚变化影响，膜厚度因松弛而改变将不影响精度；平衡型传感器阳极为贵金属Pt，因此不会发生阳极老化带来的误差问题；平衡传感器不需要更换膜，因此也没有传感器内气泡影响问题。
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