[发明专利]气液两相氧分析仪及工作方法在审

专利信息
申请号: 201911399999.0 申请日: 2019-12-30
公开(公告)号: CN111044597A 公开(公告)日: 2020-04-21
发明(设计)人: 赵文渊;朱小花;任祝贤 申请(专利权)人: 上海誉琰科技有限公司
主分类号: G01N27/48 分类号: G01N27/48;G01D21/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 201800 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 两相 分析 工作 方法
【说明书】:

发明公开了一种气液两相氧分析仪,包括主机、探头;所述主机和所述探头通过连接线连接;所述主机包括外壳及设置在所述外壳内的电路部分;所述外壳上设有防水薄膜开关;所述防水薄膜开关设有操作键;所述探头采用Clark氧电极;所述探头还内置温度传感器、压力传感器和湿度传感器;所述气液两相氧分析仪具有校准模式、溶解氧测量模式和气体氧测量模式。本发明的气液两相氧分析仪,基于电化学极谱法(Clark氧电极),灵敏度高,测量范围宽,反应快,选择性好,开机自动校准,使用方便,具备气液两相样品(溶解氧、气体氧)检测功能,既可检测水及液体中的溶解氧浓度,又可测量环境及气相样品中的氧气浓度。

技术领域

本发明涉及氧测量技术领域,具体涉及一种既可测量水及液体中的溶解氧浓度,又可测量气体中氧浓度的气液两相氧分析仪。

背景技术

溶解氧(单位mg/L)是指溶解于水中或液体中的氧。溶解氧的测量是发电、锅炉、食品饮料、污水处理、环境监测、水产养殖等部门不可缺少的监测项目。

在石油、化工、燃气、煤炭、冶金、电力、市政、农业、食品、生物、医药、高校、科研等行业,需要对作业环境及样品中氧气的浓度(单位%)进行测量。

现有的氧分析仪多数只能检测单一对象的氧,溶解氧分析仪只可检测水及液体中的溶解氧浓度,不能检测气态样品的氧气浓度。而氧气检测仪可测量环境及气相样品中的氧气浓度,不能测量水及液体中的溶解氧浓度。

在某些行业,如电力、化工等,用户不光要测量水中或液体中的溶解氧,又需要测量环境、作业环境及气相样品中的氧气浓度。因现有仪器的功能限制,用户需要使用溶解氧分析仪和气体氧检测仪两种仪器单独进行测量,成本高,使用不便。

目前的溶解氧分析仪多采用电极法(Clark氧电极)。溶氧仪由氧传感器(Clark氧电极)和显示仪表两个部分组成。Clark氧电极是一种为测定水中溶解氧含量而设计的极谱电极,最早由L.C.Clark研制(1953)。Clark氧电极由镶嵌在绝缘材料上的阴极和阳极构成。阳极采用银,制成圆环状,作为参比电极,阳极的面积要尽可能大一些,以降低电机表面电流密度,减少阳极的极化现象,使其电极电位不受外加电压的影响。阴极采用铂或金,一般制成圆点或圆盘状,位于阳极的中央。电极表面覆盖一层薄膜,只允许氧气分子通过,在电极与薄膜之间充以氯化钾或氢氧化钾溶液作为电解质。当对两电极施加稳定的极化电压(0.7V)时,样品中的氧透过薄膜,在电极上发生反应,产生扩散电流:

阴极:O2+2H2O+4eˉ→4OHˉ

阳极:4Ag+4Clˉ→4AgCl+4eˉ

温度不变的情况下,Clark氧电极(氧传感器)输出的电流信号与氧浓度(或氧含量)呈线性关系。氧传感器输出的电流信号输入二次仪表放大处理后,即可算出溶解氧的浓度(或气体氧含量)。同时,氧传感器还内置有温度传感器(热敏电阻)检测样品温度,对氧浓度进行温度补偿。

由于水中溶解氧能透过薄膜而电解质不能透过,因而排除了被测溶液中各种离子电解反应的干扰,测试中不需要试剂,操作简便,而且样品色度和浑浊度不影响测定,只需每次测定前都校正溶解氧测定仪以减少误差。

由于量程广、精度高(特别在μg/L痕量级溶氧测量应用场合)、方法简便、快速、干扰少、技术成熟,Clark氧电极成为测定溶解氧的专用性电极。

发明内容

本发明实际需要解决的技术问题是:针对现有技术中的不足,提供一款基于极谱法(Clark氧电极)的氧检测仪。仪器灵敏度高,响应速度快,开机自动校准,使用方便,具备气液两相样品(溶解氧、气体氧)检测功能,既可检测水及液体中的溶解氧浓度,又可测量环境及气相样品中的氧气浓度,用于发电、锅炉、食品饮料、污水处理、环境监测、水产养殖等部门溶解氧的检测,粮食果蔬存储、培养箱、抢险、坑道、地下管线、人防工事、舰艇等氧气含量检测,电站、冶炼、化工等锅炉燃烧过程气相中氧浓度的测量。

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