Taşınabilir çözünmüş oksijen ölçüm cihazının prensibine giriş
Oksijen içeriğini ölçmek için üç ana yöntem vardır: otomatik kolorimetrik analiz ve kimyasal analiz ölçümü, paramanyetik yöntem ölçümü ve elektrokimyasal yöntem ölçümü. Sudaki çözünmüş oksijen miktarı genellikle elektrokimyasal yöntemler kullanılarak ölçülür. Tesiste COS4 çözünmüş oksijen sensörü ve COM252 çözünmüş oksijen vericisi kullanılıyor. Oksijen suda çözünür ve çözünürlüğü sıcaklığa, su yüzeyindeki toplam basınca, kısmi basınca ve sudaki çözünmüş tuzlara bağlıdır. Atmosfer basıncı ne kadar yüksek olursa, suyun oksijeni çözme yeteneği de o kadar büyük olur. İlişki Henry yasası ve Dalton yasasıyla belirlenir. Henry yasası, bir gazın çözünürlüğünün kısmi basıncıyla orantılı olduğunu belirtir. COS4 oksijen ölçüm sensörünü örnek olarak alırsak, elektrot bir katot (genellikle altın ve platinden yapılır), akımlı bir karşı elektrot (gümüş) ve akımsız bir referans elektrottan (gümüş) oluşur. Elektrot KCl gibi bir elektrolite daldırılır. KOH'da sensör bir diyaframla kaplanır. Diyafram, elektrotu ve elektroliti ölçülen sıvıdan ayırarak sensörü korur, elektrolitin kaçmasını ve kirlenmeye ve zehirlenmeye neden olabilecek yabancı maddelerin girişini önler. Aksine elektrot ile katot arasına polarize edici bir voltaj uygulanır. Ölçüm elemanı çözünmüş oksijen içeren suya daldırılırsa, oksijen ayırıcı boyunca yayılacak ve katotta bulunan oksijen molekülleri (fazla elektronlar) hidroksit iyonlarına indirgenecektir: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Karşı elektrot üzerinde gümüş klorürün elektrokimyasal eşdeğeri çökelir (elektron eksikliği): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Her oksijen molekülü için katot 4 elektron yayar ve karşı elektrot elektronları kabul ederek bir akım oluşturur. Akımın boyutu, ölçülen kanalizasyonun oksijen kısmi basıncıyla orantılıdır. Bu sinyal, termal direnç tarafından ölçülen sıcaklık sinyaliyle birlikte sensöre gönderilir. Verici, sudaki oksijen içeriğini hesaplamak için sensörde depolanan oksijen içeriği, oksijen kısmi basıncı ve sıcaklık arasındaki ilişki eğrisini kullanır ve ardından bunu standart bir sinyal çıkışına dönüştürür. Referans elektrotunun işlevi katot potansiyelini belirlemektir. COS4 çözünmüş oksijen sensörünün tepki süresi şu şekildedir: Son ölçüm değerinin %90'ına 3 dakika sonra ulaşılır ve son ölçüm değerinin %99'una 9 dakika sonra ulaşılır; minimum akış hızı gereksinimi 0,5 cm/s'dir.
