| 比较维度 | 传统溶氧测量方法 (电化学法) | 数字荧光溶氧仪 (光学法) |
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| 基本原理 | 电化学还原： 1. 极谱法：在阴极（如金或铂）和阳极（如银）之间施加恒定电压，氧气扩散透过透气膜，在阴极被还原，产生与氧分压成正比的电流。 2. 电流法：原理类似，但通常指原电池型，无需外部电源，靠自身化学反应产生电流。 | 荧光淬灭： 传感器顶端涂有一层对氧气敏感的荧光物质（如钌化合物）。当蓝光照射该物质时，它会发出红光（荧光）。氧气分子会与荧光物质碰撞，导致荧光强度减弱或寿命缩短，这种减弱程度与氧气浓度成反比。 |
| 传感器结构 | 三电极系统：工作电极（阴极）、参比电极、对电极（阳极）。结构相对复杂。 | 光学系统：包含一个蓝光LED光源、一个光电探测器和一个氧气可渗透的荧光膜帽。结构更简单、坚固。 |
| 校准需求 | 需要频繁校准： • 易受电极表面污染、电解液消耗、温度变化影响。 • 通常需要每天或每次使用前用无氧液和饱和液进行两点校准。 • 更换电解液或膜帽后必须重新校准。 | 校准需求低： • 无电解液消耗，无极化过程。 • 传感器稳定性高，通常数月甚至一年才需要校准一次。 • 校准过程简单，通常只需单点或两点校准。 |
| 响应时间与维护 | • 响应时间较长（通常60-120秒达到95%响应）。 • 维护频繁且繁琐：需要定期（如每1-3个月）更换电解液、透气膜和电极内的阳极。 • 操作不当易导致膜破裂或电解液泄漏。 | • 响应时间极快（通常10-30秒达到95%响应）。 • 免维护：无电解液，无消耗品。只需定期（如每6-12个月）更换一次廉价的荧光膜帽。 • 基本不存在泄漏风险。 |
| 干扰因素 | 易受多种干扰： • 其他气体：H₂S, CO₂, SO₂等会穿过膜或在电极上发生反应，干扰电流。 • pH值：会影响某些电极的响应。 • 流速：需要一定的水样流速（搅动）来保证扩散。 • 污染：电极表面污染会显著影响读数。 | 抗干扰能力强： • 只对氧气分子的猝灭效应敏感，基本不受其他气体（H₂S, CO₂）的干扰。 • 对pH值变化不敏感。 • 在低流速或无流速（静态）条件下仍能准确测量。 |
| 长期稳定性与漂移 | 稳定性差，漂移大： 由于电解液消耗、电极老化、膜污染等原因，电极信号会随时间逐渐漂移，需要频繁校准来维持精度。 | 稳定性佳，漂移小： 荧光物质的特性非常稳定，传感器的信号漂移远小于电化学电极，保证了长期测量的可靠性。 |
| 测量范围与精度 | • 测量范围：通常为 0 - 20 mg/L 或 0 - 200% Saturation。 • 精度：良好，但受校准和维护水平影响大。 | • 测量范围：通常为 0 - 20 mg/L 或 0 - 200% Saturation，部分型号可扩展。 • 精度：非常高，尤其在低氧或高氧区域，表现优于电化学电极。 |
| 成本考量 | • 初期投资：传感器价格相对较低。 • 长期成本：非常高。持续的电解液、膜、阳极等耗材费用，以及人力维护成本。 | • 初期投资：传感器价格显著高于电化学电极。 • 长期成本：极低。耗材是廉价的膜帽，几乎无维护人力成本。 |
| 典型应用领域 | • 对成本敏感，允许频繁维护的场合。 • 传统工业过程控制。 • 教学实验室。 | • 恶劣、偏远或无人值守的环境：如污水处理厂曝气池、河流湖泊监测站、海洋调查。 • 生物技术/制药：细胞培养（对稳定性和无干扰要求高）。 • 食品和饮料工业：发酵过程监控。 • 任何需要长期、免维护、高精度监测的场合。 |
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