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基于荧光猝灭原理所制备的溶解氧传感器具有哪些优势?

更新日期:2023-05-16      浏览次数:743
一般来说,溶氧分析仪主要就是测量溶解在水溶液内的氧气的含量。测定氧含量主要有三种方法:自动比色分析和化学分析测量、顺磁法测量、电化学法测量-荧光法。近十多年来,基于荧光猝灭原理所制备的溶解氧传感器由于其具有响应时间快、不耗氧、无参比电极、不受磁场干扰等优点引起了越来越多人的兴趣和关注。
 
荧光法溶解氧传感器系统结构包括以下三部分:荧光膜模块、光路模块、电路模块。
 
整个传感器的工作过程为:一束特定波长的激发光源以方波调制的形式发出光线照射在氧敏感膜上,光化学传感膜中的荧光物质受到激发而发出相应特定波长的荧光,由于氧敏感膜与被测水样相接触,水中的溶解氧将对荧光产生淬灭作用,荧光寿命被缩短,荧光强度被降低,经淬灭后的荧光透过光学系统中的滤光片传送到光电探测装置,荧光信号经过光电转换,光电信号经过放大滤波后进入相位差检测模块,从而得到荧光相对于激发光的滞后相位对应的电压值,利用该滞后相位电压值与荧光寿命成正切关系得到定标曲线,从而得到溶解氧浓度的信息。
 
荧光猝灭法可以克服传统方法的检测步骤复杂、消耗氧气、维护成本高、无法实现在线监测等缺点。抗干扰能力强,稳定性好,具有复杂情况下在线测量能力,没有试剂污染等特点。具有以下几点优势:
►无需标定。因为是荧光法设计。所以不需要进行标定,这样就大大减少了仪器使用中的维护工作量。
►测量结果稳定。采用荧光法测量溶解氧因为测量过程中不会消耗任何物质,也不会消耗水中的溶解氧,所以这种测量方法测量结果更加稳定。
►  减少清洗频率。传统膜法需要经常清洗,否则会严重影响氧气的透过,从而影响测量,荧光法对探头的清洁要求不高,定期擦拭荧光帽即可。
►  维护量低。因为荧光法不需要标定、不需要频繁校准、不需要更换膜(RO膜)、不需要频繁清洗,所以其安装使用后的维护量非常少。
►  无干扰。pH的变化、污水中含有的化学物质、H2S、重金属等不会对测量造成干扰,另外本身也会有氧化性,可能被普通溶解氧电极当作氧气进行测量;电解液的二氧化碳会对测量造成影响, 主要是改变了电解液的电导率,而LDO没有电解液,所以不会受到二氧化碳的影响。
►  响应时间快。荧光法溶解氧在与水接触的同时即可响应,其时间非常短。
►  无需极化时间。因为不使用电极,所以不存在极化的问题。
 

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