溶氧仪的工作原理是什么呢

溶氧仪（Dissolved oxygen analyzer ）是根据电化学原理，即在含氧的被测电解质溶液中的两个不同金属电极上，将产生氧化还原反应，由此生成的扩散电流和溶液中的氧浓度呈一定关系的原理制作的测量水中氧气含量的仪器。也有的仪器采用伏安测定中的极谱法，对溶液中的工作电极施加电压后，其生成的极谱图上的电流与溶液中的被测物质浓度呈一定关系的原理制作。

溶氧电极可以用来测量现场或实验室内被测样品水溶液内的溶氧含量。由于溶解氧是水的质量的主要指标之一，因此溶氧电极可广泛用于各种场合下的溶氧含量的测量，尤其是养殖水、光合作用和呼吸作用及现场测量。在对溪水和湖水支持生物存活的能力进行评估时，要进行生化需氧量测试（BOD），在消耗氧气的含有有机物的样品水溶液变腐时对其进行测量，并确定溶氧浓度和样品水溶液温度之间的关系。其测量范围：0～5、10、20 mg/L，精度±3%～±5%，响应时间30～120 s左右。有在线连续监测和实验室仪表两大类。

溶氧仪适用于各种环境下的溶氧含量的测量，特别是养殖水、光合作用以及现场测量。很多人对于该仪表的工作原理好奇，那么溶氧仪的工作原理是什么呢？

溶氧仪一般采用隔膜电极作为换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，然后经过放大、调整(包括盐度、温度补偿) ，由模数转换显示。

溶氧仪的电解液为钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加 0.5～1.5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面，在电极上发生如下反应：

阴极被还原：O2+2H2O+4e→4OHˉ ； 同时，阳极被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl ；在正常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流 i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示：

i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中：i∞-稳定状态的扩散电流 n-得失电子数 ；F-法拉第常数(96500库仑) ；A-阴极表面积(平方厘米)；Pm-薄膜的渗透系数(厘米 2/秒) ；L-薄膜的厚度(厘米) ；Cs-溶解氧浓度(ppm) 。当电极结构和薄膜确定之后，式中 A、Pm、L、n等均为常数。令 K= nFA(Pm/L) ，则上式中：i∞=KCs。

通过上述内容我们可以知道，只要能够测得扩散电流 i∞，那么就可以测的溶解氧浓度。而为了消除温度、盐度和气压因素影响，个型号的产品采用各自技术进行补偿。原电池型(Galvanic Cell)：当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时，产生下式反应：

银阴极被还原：O2+2H2O+4e→4OHˉ 同时，铅阳极被氧化：2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O 即：氧在银阴极上被还原为氢氧根离子，并同时向外电路获得电子；铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀，生成铅酸氢钾，同时向外电路输出电子。接通外电路之后，就会有信号电流通过，其值与溶氧浓度成正比。