溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常用每升水里氧氣的毫克數(shù)(mg/L)或百萬分率(ppm)來表示。溶解氧是水質監(jiān)測中的一個重要參數(shù)，它與水體的生物活性、氧化還原反應以及污染物的轉化等密切相關。在線熒光法溶氧儀作為一種先進的溶解氧監(jiān)測設備，因其高精度、高穩(wěn)定性和易于維護等優(yōu)點，正在逐漸成為水質監(jiān)測領域的新選擇。
一、工作原理
在線熒光法溶氧儀是基于物理學中特定物質對活性熒光的猝熄原理工作的。傳感器前端的熒光物質是特殊的鉑金屬卟啉復合了允許氣體分子通過的聚酯箔片，表面涂有一層黑色的隔光材料，以避免日光和水中其他熒光物質的干擾。這種熒光物質在藍光的照射下會發(fā)出紅光，而氧分子會帶走熒光物質的能量，導致紅光強度減弱。通過測量紅光強度變化，可以計算出溶解氧的濃度。
具體的工作原理如下：
1、熒光激發(fā)：調制的藍光照到熒光物質上使其激發(fā)，并發(fā)出紅光。
2、氧分子猝熄：由于氧分子可以帶走能量(猝熄效應)，所以激發(fā)紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。
3、參比測量：采用與藍光同步的紅光光源作為參比，測量激發(fā)紅光與參比光之間的相位差，并與內部標定值比對，從而計算出氧分子的濃度。
4、輸出數(shù)據(jù)：經(jīng)過線性化和溫度補償，輸出最終的溶解氧濃度值。
二、優(yōu)勢
相比傳統(tǒng)的溶解氧監(jiān)測方法，如碘量法、電化學法等，在線熒光法溶氧儀具有顯著的優(yōu)勢：
1、高精度和高靈敏度：熒光法利用熒光物質發(fā)光強度減弱的特性進行測量，通過精密的光電轉換系統(tǒng)，將溶解氧濃度直接轉換為電信號輸出，實現(xiàn)了高精度、高靈敏度的在線監(jiān)測。其測量精度通常可以達到±1%以內，響應時間小于60秒。
2、實時在線監(jiān)測：熒能夠24小時不間斷地監(jiān)測水體中的溶解氧含量，及時反映水質變化，為水環(huán)境管理提供實時、準確的數(shù)據(jù)支持。這對于及時發(fā)現(xiàn)水質問題、防止污染事件發(fā)生具有重要意義。
3、自動校準和維護簡便：具備自動校準功能，減少了人工干預，降低了維護難度和成本。同時，其穩(wěn)定可靠的性能也確保了長期監(jiān)測的準確性。相比傳統(tǒng)的電化學溶氧儀，在線熒光法溶氧儀無需更換固態(tài)電極或膜/電解液，無需自清洗，減少了維護工作量。
4、環(huán)境適應性強：無論是清澈見底的溪流，還是渾濁復雜的工業(yè)廢水，它都能游刃有余地應對，展現(xiàn)出很強的環(huán)境適應性。它不受流速、攪動以及硫化物等物質的干擾，具有廣泛的適用性。
5、智能化管理，遠程監(jiān)控：結合現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術，可實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸和智能化管理，管理人員只需通過手機或電腦即可隨時查看水質數(shù)據(jù)，大大提高了工作效率和響應速度。這對于大規(guī)模水質監(jiān)測網(wǎng)絡的管理和運營尤為重要。
6、使用壽命長：在線熒光法溶氧儀采用無膜設計，使用壽命更長。即使熒光物質受到刮蹭或部分污染，也不會影響測量指數(shù)，清洗方便，耐用性更高。
三、應用領域
1、飲用水源地：在飲用水源地，在線熒光法溶氧儀確保了居民用水的安全。通過實時監(jiān)測溶解氧含量，可以及時發(fā)現(xiàn)水源地的水質變化，預防污染事件發(fā)生，保障居民的飲用水安全。
2、河流湖泊：在河流湖泊等自然水體中，可以幫助監(jiān)測水質變化，預防污染事件。通過連續(xù)監(jiān)測溶解氧含量，可以了解水體的自凈能力和生態(tài)健康狀況，為水環(huán)境管理和保護提供科學依據(jù)。
3、污水處理廠：在污水處理廠，優(yōu)化了處理工藝，提高了出水水質。通過實時監(jiān)測溶解氧水平，可以精確控制曝氣過程中的氧氣供應量，減少氧的浪費，降低能耗。同時，還可以及時發(fā)現(xiàn)處理工藝中的問題，調整運行參數(shù)，提高處理效率。
4、水產(chǎn)養(yǎng)殖：在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，保障了養(yǎng)殖水體的生態(tài)平衡，促進了漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展。通過實時監(jiān)測溶解氧含量，可以及時調整增氧設備，確保魚蝦等水生生物的健康生長。同時，還可以預防因溶解氧不足導致的養(yǎng)殖水體惡化，提高養(yǎng)殖效益。
5、環(huán)境科學和海洋學研究：在線熒光法溶氧儀也被廣泛用于環(huán)境科學和海洋學研究。其長期零漂移和免維護特性，使得研究人員能夠長期、連續(xù)地監(jiān)測水體的溶解氧含量，為生態(tài)系統(tǒng)研究、氣候變化研究等提供重要數(shù)據(jù)支持。
