Sissejuhatus kaasaskantava lahustunud hapniku mõõturi põhimõttesse
Hapnikusisalduse mõõtmiseks on kolm peamist meetodit: automaatne kolorimeetriline analüüs ja keemilise analüüsi mõõtmine, paramagnetilise meetodi mõõtmine ja elektrokeemiline mõõtmine. Vees lahustunud hapniku kogust mõõdetakse üldiselt elektrokeemiliste meetoditega. Tehas kasutab COS4 lahustunud hapniku andurit ja COM252 lahustunud hapniku saatjat. Hapnik on vees lahustuv ja selle lahustuvus sõltub temperatuurist, veepinna üldrõhust, osarõhust ja vees lahustunud sooladest. Mida kõrgem on atmosfäärirõhk, seda suurem on vee võime hapnikku lahustada. Suhe määratakse Henry seaduse ja Daltoni seaduse järgi. Henry seadus ütleb, et gaasi lahustuvus on võrdeline selle osarõhuga. Võttes näiteks COS4 hapnikumõõteanduri, koosneb elektrood katoodist (tavaliselt kullast ja plaatinast), vooluga vastuelektroodist (hõbe) ja vooluta võrdluselektroodist (hõbe). Elektrood on sukeldatud elektrolüüti, nagu KCl, KOH-s on andur kaetud membraaniga. Diafragma eraldab elektroodi ja elektrolüüdi mõõdetavast vedelikust, kaitstes nii andurit, vältides elektrolüüdi väljapääsemist ja välistades võõrkehade sissetungi, mis võivad põhjustada saastumist ja mürgistust. Vastupidi, elektroodi ja katoodi vahele rakendatakse polariseerivat pinget. Kui mõõteelement on kastetud lahustunud hapnikuga vette, hajub hapnik läbi separaatori ja katoodil olevad hapnikumolekulid (liigsed elektronid) redutseeritakse hüdroksiidioonideks: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Hõbekloriidi elektrokeemiline ekvivalent sadestub vastuelektroodile (elektronipuudus): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Iga hapnikumolekuli kohta kiirgab katood 4 elektroni ja vastuelektrood võtab elektronid vastu voolu moodustamiseks. Voolu suurus on võrdeline mõõdetava reovee hapniku osarõhuga. See signaal saadetakse andurisse koos termotakisti poolt mõõdetud temperatuurisignaaliga. Saatja kasutab hapnikusisalduse, hapniku osarõhu ja andurisse salvestatud temperatuuri suhtekõverat vee hapnikusisalduse arvutamiseks ja teisendab selle seejärel standardseks signaaliväljundiks. Võrdluselektroodi ülesanne on määrata katoodi potentsiaal. COS4 lahustunud hapnikuanduri reaktsiooniaeg on: 90% lõplikust mõõteväärtusest saavutatakse 3 minuti pärast ja 99% lõplikust mõõteväärtusest 9 minuti pärast; minimaalne voolukiiruse nõue on 0,5 cm/s.
