數(shù)字余氯傳感器是一種用于實時、精確測量水中余氯濃度的設(shè)備,其工作原理主要基于電化學(xué)方法,通過特定的電極反應(yīng)和信號處理技術(shù),將余氯濃度轉(zhuǎn)化為可測量的電信號。以下是其具體工作過程:
一、核心組件與結(jié)構(gòu)
數(shù)字余氯傳感器通常由工作電極、參比電極、計數(shù)電極(或輔助電極)以及選擇性滲透膜組成。
工作電極:一般為貴金屬(如金、鉑)或碳基材料,用于發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
參比電極:提供穩(wěn)定的電位參考,確保測量準(zhǔn)確性。
計數(shù)電極:輔助完成電流測量,增強(qiáng)信號穩(wěn)定性。
選擇性滲透膜:僅允許余氯分子(如次氯酸或次氯酸根離子)通過,同時屏蔽其他干擾物質(zhì)(如氯離子、重金屬離子等)。
二、工作原理
余氯分子滲透
水中的余氯(以次氯酸或次氯酸根離子形式存在)通過選擇性滲透膜進(jìn)入傳感器內(nèi)部,而其他干擾物質(zhì)被膜阻擋在外。
電流信號生成
上述反應(yīng)產(chǎn)生的電流大小與余氯濃度成正比。傳感器通過測量電流強(qiáng)度,間接得出水中余氯的濃度值。
信號處理與輸出
傳感器內(nèi)置的電路將微弱的電流信號放大、濾波,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(如4-20mA電流信號、RS485數(shù)字信號等),最終輸出至顯示儀表或控制系統(tǒng),實現(xiàn)余氯濃度的實時監(jiān)測。
三、關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)
高選擇性:選擇性滲透膜有效屏蔽干擾物質(zhì),確保測量準(zhǔn)確性。
快速響應(yīng):電化學(xué)反應(yīng)速度快,傳感器響應(yīng)時間通常在幾十秒至幾分鐘內(nèi)。
穩(wěn)定性強(qiáng):參比電極提供穩(wěn)定電位,減少環(huán)境因素(如溫度、pH值)對測量的影響。
低維護(hù)需求:無需頻繁更換試劑或電極膜,使用壽命長。
四、應(yīng)用場景
數(shù)字余氯傳感器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
飲用水處理:監(jiān)測消毒過程中余氯濃度,確保水質(zhì)安全。
游泳池水處理:實時控制余氯含量,避免過高或過低對人體健康的影響。
工業(yè)循環(huán)水:防止微生物滋生,保障設(shè)備正常運(yùn)行。
污水處理:優(yōu)化消毒工藝,降低處理成本。