一、什么是在线溶解氧分析仪？
在线溶解氧分析仪(Online Dissolved Oxygen Analyzer)是一种能够实时、连续、在线监测水体中溶解氧(DO, Dissolved Oxygen)浓度的自动化仪器。
• 溶解氧(DO)是指溶解在水中的分子态氧(O₂)，是衡量水体自净能力、生化活性、生态健康状况的重要指标。
• 该分析仪通常直接安装于水体管道、曝气池、河流、水库、污水处理设施等现场，通过传感器实时采集数据，并将信号传输至数显仪表、PLC、DCS或上位机系统，实现远程监控与数据管理。
二、为什么溶解氧是水质健康的关键指标？
溶解氧(DO)对于各类水体的生态和工艺运行具有重要意义：
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| 溶解氧是水生生物（鱼虾、微生物等）生存的必要条件；DO过低会导致鱼类窒息、水体富营养化、黑臭等现象 |
| 微生物进行好氧分解有机物需要充足DO，DO不足会影响处理效率，过高则浪费能源 |
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| 溶解氧是引起锅炉腐蚀与结垢的主要因素之一，需严格控制 |
| 水中溶氧量直接影响鱼虾等水产品的生长、摄食、免疫力，溶氧不足易引发病害甚至死亡 |
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三、在线溶解氧分析仪的工作原理
目前主流的在线溶解氧分析仪，主要基于以下两种技术原理：
1. 电化学法(极谱法 / 原电池法)——常用
✅ 原理：
利用溶解氧透过透气膜扩散到电极表面，在电极上发生还原反应，产生与溶解氧浓度成正比的电流信号，经过放大和计算后得出 DO 浓度值。
🧩 主要组成：
• 电极(传感器)：包含阴极(金或铂)、阳极(银)、电解液(如凝胶)和透氧膜(如聚四氟乙烯膜)；
• 变送器 / 变送模块：将电信号转换为溶解氧浓度值，并进行温度、压力补偿；
• 信号输出：4-20mA、RS485、Modbus等，可接入PLC、SCADA系统。
🌟 特点：
• 响应速度快，测量准确；
• 适用于大多数水质环境；
• 需定期维护(如更换膜、补充电解液、校准)；
• 可分为极谱式(需施加极化电压)和原电池式(无需外加电压)。
2. 光学法(荧光法 / 荧光猝灭法)——新兴主流技术
✅ 原理：
利用特定波长的蓝光激发溶解氧敏感荧光物质(如钌配合物)，荧光强度或寿命受到水中溶解氧的“猝灭效应”影响，通过检测荧光信号的变化来计算溶解氧浓度。
🧩 主要组成：
• 光学传感器：包含蓝光LED光源、光电探测器、荧光敏感膜；
• 智能变送器：处理荧光寿命/强度信号，计算DO值，带温度补偿；
• 无膜、无电解液设计，更稳定耐用。
🌟 特点：
• 无需电解液、无消耗膜，维护量极低；
• 抗污染能力强，适合长期在线监测；
• 测量精度高，稳定性好，响应快；
• 逐渐成为污水处理厂、工业水系统、环保在线监测等领域。
四、在线溶解氧分析仪的典型结构组成
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| 接收传感器信号，进行放大、线性化、温度补偿、信号输出 |
| 如 4-20mA 模拟信号、RS485、Modbus、HART协议，用于远程传输 |
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| 如空气校准套件、标准液、清洁工具等（尤其电化学探头） |
五、主要性能参数
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| 0 ~ 20 mg/L（常见）；部分可测 0 ~ 50 mg/L 或更高 |
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| ±0.1 ~ ±0.5 mg/L，视型号与校准情况 |
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| 4-20mA、RS485、Modbus、继电器报警等 |
| 传感器：316L不锈钢、钛合金（抗腐蚀）；膜材料：聚四氟乙烯等 |
六、在线溶解氧分析仪的典型应用场景
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| 曝气池DO监测，优化曝气量，节能降耗，保障微生物活性 |
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| 严格控制DO < 7 ppb（μg/L）级别，防止锅炉内部腐蚀 |
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| 作为水质在线自动监测系统（如地表水站）的核心探头之一 |
七、在线溶解氧分析仪的优势
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| 可接入PLC/DCS/云平台，实现远程监控与智能调控 |
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| 可根据不同水体（淡水、海水、污水、高温等）选配合适传感器 |
八、维护与注意事项
• 电化学传感器需定期：
• 更换透氧膜
• 补充或更换电解液
• 进行零氧与满度校准(空气饱和水或Na₂SO₃溶液)
• 光学传感器维护更简单：
• 定期清洁传感器表面
• 一般无需更换膜和电解液，寿命更长
• 防止传感器结垢、污染、气泡附着，影响测量精度
• 选择合适的安装方式与位置，避免水流死角或强冲击
九、总结
✅ 在线溶解氧分析仪是保障各类水体健康与工艺稳定的“眼睛”，通过实时、精准、连续的溶解氧监测，为污水处理、工业控制、环保监管、水产养殖、生态保护等领域提供科学决策依据与自动控制基础。
随着光学溶解氧传感技术的发展，现代在线溶解氧分析仪正朝着更稳定、更智能、更低维护、更适应复杂环境的方向发展，是构建智慧水务、智能环保、绿色工业的重要工具。
