Одноканальный хлорионный датчик качества воды, основанный на электрохимических или оптических принципах, измеряет концентрацию путем измерения изменений электрических сигналов или световых сигналов, возникающих в результате воздействия ионов хлора. Методы измерения могут быть сгруппированы в две категории и должны сочетаться с калибровкой, эксплуатационными нормами и анализом данных для обеспечения точности результатов:
I. Электрохимические измерения
электродный метод
Принцип: Встроенные в датчик индукционные электроды (например, серебряные / хлорированные серебряные электроды) и эталонные электроды, ионы хлора вступают в окислительно - восстановительную реакцию с поверхностным веществом электрода (например, ионы серебра), вызывая разность потенциалов или изменение тока. Разница потенциалов или величина тока линейно зависят от концентрации ионов хлора, которая выводится путем измерения изменений электрических сигналов.
Этапы работы:
Калибровка: двухточечная калибровка датчика с использованием стандартного раствора ионов хлора (например, 10 мг / л, 100 мг / л) для обеспечения точного соответствия электрического сигнала концентрации.
Измерение: Погрузите датчик в образец воды, подлежащей измерению, и запишите показания после стабилизации электрического сигнала.
Очистка: После измерения промыть электрод деионизированной водой, чтобы избежать помех, мешающих последующим измерениям.
Характеристики: Быстрый отклик (обычно < 1 минута), хорошая стабильность, подходит для мониторинга больших объемов проб воды (например, водопроводные станции, очистные сооружения).
мембранный метод
Принцип: поверхность датчика покрывает слой селективной проницаемой мембраны, ионы хлора действуют через мембрану с внутренним электролитом, изменяя распределение заряда или проводимость мембраны, а затем измеряя концентрацию с помощью изменения электрического сигнала.
Шаг действия: Аналогично электродному методу, но необходимо регулярно проверять целостность мембраны, чтобы повреждение не привело к ошибке измерения.
Характеристика: Высокая помехоустойчивость, подходит для сложных качеств воды (например, проб воды, содержащих органические вещества или тяжелые металлы).
II. Оптические измерения
спектрофотометрия
Принцип: Цветные соединения образуются путем реакции ионов хлора с конкретным реагентом, а концентрация рассчитывается путем измерения поглощения соединения на определенной длине волны (например, 480 нм) в сочетании со стандартной кривой.
Этапы работы:
Отбор проб: взятие проб воды, подлежащих измерению, и их фильтрация для удаления суспензии.
Явление цвета: Добавьте цветопроявители (например, дифенилкарбамиды), которые реагируют на образование цветных соединений.
Измерение: раствор после яркого цвета помещается в спектрофотометр, измеряет поглощение и проверяет концентрацию по стандартной кривой.
Характеристики: Высокая точность (погрешность < 5%), но сложная операция, занимает больше времени (около 30 минут), подходит для лабораторных или высокоточных сценариев мониторинга.
Флуоресцентный метод
Принцип: После соединения ионов хлора с флуоресцентным зондом (например, лантановым соединением) интенсивность флуоресценции или срок службы изменяются, концентрация измеряется путем измерения изменения флуоресцентного сигнала.
Оперативные этапы: аналогичны спектрофотометрическому методу, но требуют измерений с помощью флуоресцентного спектрометра.
Характеристика: Высокая чувствительность (может обнаруживать ионы хлора до уровня мкг / л), но более высокая стоимость оборудования, применимого для мониторинга ионов хлора в сверхнизких концентрациях (например, источники питьевой воды).
III. Ключевые вопросы, требующие внимания
Калибровка и техническое обслуживание
Регулярно используются стандартные датчики калибровки растворов для обеспечения точности измерений.
Электрохимические датчики должны избегать пассивации электродов (например, образование сульфида серебра на поверхности серебряного электрода), а оптические датчики должны предотвращать порчу реагента или загрязнение оптического пути.
Управление помехами
Электрохимический метод: во избежание присутствия в пробах воды таких мешающих веществ, как ионы брома и ионы йода, помехи могут быть устранены путем предварительной обработки (например, путем добавления маскировочных средств).
Оптический метод: Контроль pH проб воды (например, спектрофотометрия должна реагировать в условиях pH1 - 2), избегая вмешательства цвета или мутности в измерение поглощения.
Регистрация и анализ данных
Запишите время, место измерения, температуру проб воды и другие параметры, чтобы облегчить отслеживание аномальных данных.
Анализ тенденций изменения концентрации ионов хлора в сочетании с историческими данными обеспечивает основу для управления качеством воды (например, для определения того, превышает ли выброс сточных вод норму).