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在線式臭氧分析儀：基于紫外吸收原理設(shè)計(jì)的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備
在線式臭氧分析儀可實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體或水體中的臭氧濃度，廣泛應(yīng)用于水處理、制藥、工業(yè)生產(chǎn)等場(chǎng)景。
目前工業(yè)與環(huán)保領(lǐng)域主要的在線式臭氧分析儀，主要分為紫外吸收法和電化學(xué)法兩類，兩種原理設(shè)備適配場(chǎng)景、檢測(cè)精度、運(yùn)行特性各有差異，也是市面上應(yīng)用廣泛的技術(shù)方案。
(一)紫外吸收法(光學(xué)法)——高精度檢測(cè)方案
紫外吸收法憑借高精度、無試劑消耗、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于飲用水處理、高純水處理、工業(yè)尾氣臭氧濃度準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景，可適配高低濃度臭氧檢測(cè)。其核心理論依據(jù)為朗伯-比爾定律，即單色光透過待測(cè)介質(zhì)時(shí)，光的吸光度與介質(zhì)中臭氧濃度、光程長(zhǎng)度呈正比關(guān)系。
臭氧分子具有良好的光譜特性，在254nm紫外波長(zhǎng)下存在很強(qiáng)的特征吸收峰，而水體、空氣中的常規(guī)雜質(zhì)、其他氣體在該波段幾乎無吸收干擾，這也是該檢測(cè)方法高精度、抗干擾的核心原因。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，內(nèi)置紫外燈穩(wěn)定發(fā)射254nm單色紫外光，光線穿透密閉檢測(cè)氣室或水樣流通池，待測(cè)介質(zhì)中的臭氧分子會(huì)特異性吸收紫外光能量，導(dǎo)致透射光強(qiáng)度衰減。
設(shè)備內(nèi)置光電傳感器實(shí)時(shí)采集透射光信號(hào)，對(duì)比初始入射光強(qiáng)度，通過內(nèi)置算法結(jié)合朗伯-比爾定律，準(zhǔn)確計(jì)算出介質(zhì)中的臭氧實(shí)時(shí)濃度，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)上傳顯示。整套檢測(cè)過程無化學(xué)反應(yīng)、無需化學(xué)試劑，響應(yīng)速度快、零點(diǎn)漂移小，長(zhǎng)期檢測(cè)穩(wěn)定性良好。
(二)電化學(xué)法(膜電極法)——經(jīng)濟(jì)型快速檢測(cè)方案
電化學(xué)法臭氧分析儀結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)、成本較低、響應(yīng)迅速，多用于市政污水消毒、車間空氣臭氧監(jiān)測(cè)、中小型水處理設(shè)備等常規(guī)濃度檢測(cè)場(chǎng)景。設(shè)備核心核心部件為膜式電化學(xué)傳感器，由工作電極、參考電極、對(duì)電極及電解液、透氣疏水膜組成。
檢測(cè)過程中，待測(cè)介質(zhì)中的臭氧分子透過透氣疏水膜，進(jìn)入傳感器內(nèi)部與電解液接觸，在電極表面發(fā)生可控的氧化還原反應(yīng)。臭氧在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生微弱的電流信號(hào)，該電流強(qiáng)度與待測(cè)介質(zhì)中的臭氧濃度呈嚴(yán)格線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。設(shè)備信號(hào)采集模塊捕捉微弱電流信號(hào)，經(jīng)過放大、濾波、運(yùn)算處理后，轉(zhuǎn)化為直觀的臭氧濃度數(shù)值。
該原理設(shè)備無需復(fù)雜光學(xué)組件，開機(jī)即可快速響應(yīng)，適合連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，但受溫度、濕度、電解液老化影響較大，長(zhǎng)期運(yùn)行需定期校準(zhǔn)、更換耗材，檢測(cè)精度略低于紫外吸收法設(shè)備。
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