熒光溶解氧電極是一種用于測量水中溶解氧(DO)的儀器,廣泛應用于水質監測、環境保護和工業過程控制等領域。其工作原理基于熒光(猝滅)效應,即溶解氧分子對熒光的猝滅作用。具體來說,通過測量溶解氧對熒光光源發射的光的猝滅程度,從而確定水中溶解氧的濃度。
熒光溶解氧電極由熒光涂層、激發光源、接收器(或光敏元件)等組成。其基本工作原理如下:
1、熒光涂層:其核心部件是表面涂覆了一層熒光物質。這些熒光物質在受到特定波長的光(如紫外光)激發后,會發射熒光。
2、激發光源:激發光源一般為LED或激光,它發出特定波長的光,照射到熒光涂層上。這些光會使涂層中的熒光物質從基態激發到激發態。
3、熒光猝滅:熒光物質在激發后會從激發態躍遷回基態,并發出熒光。然而,當水中存在溶解氧分子時,它們會與熒光物質發生碰撞,導致熒光物質的能量以熱量的形式散失,從而使熒光的強度減弱。氧分子的濃度越高,猝滅效應越明顯,熒光強度越低。
4、熒光測量:光敏元件會接收由熒光物質發射出來的光。根據熒光強度的變化,儀器能夠計算出水中溶解氧的濃度。

熒光溶解氧電極的優勢分析:
1、非消耗性測量:與傳統的電化學溶解氧傳感器相比,一個顯著的優勢是其非消耗性工作原理。電化學傳感器在測量過程中,電極表面會消耗氧氣,而熒光電極不消耗氧氣,因此能夠長期穩定工作,避免了消耗性問題。
2、高精度與高靈敏度:具有非常高的測量精度和靈敏度。由于熒光猝滅效應與溶解氧濃度的關系非常直接且線性,這使得其在低氧環境下也能準確檢測,并能夠提供快速響應。
3、抗污染與穩定性強:由于不涉及電化學反應,因此較少受到污染物的影響,表現出更強的抗污染能力。此外,它在不同環境下的穩定性也較高,適合用于惡劣的水質條件下。
4、無需定期維護:由于其工作原理不依賴于化學反應,通常無需像傳統電極那樣定期更換電極材料或者進行校準。因此,降低了維護成本和工作復雜度。
熒光溶解氧電極有非消耗性、精度高、抗污染、維護成本低等多個優勢,適用于復雜環境中的溶解氧檢測。它為水質監測提供了一個更加高效、穩定和準確的測量工具,是許多行業中重要的技術設備。