Įvadas į nešiojamojo ištirpusio deguonies matuoklio principą
Yra trys pagrindiniai deguonies kiekio matavimo metodai: automatinė kolorimetrinė analizė ir cheminės analizės matavimas, paramagnetinis matavimas ir elektrocheminis matavimas. Ištirpusio deguonies kiekis vandenyje paprastai matuojamas elektrocheminiais metodais. Gamykloje naudojamas COS4 ištirpusio deguonies jutiklis ir COM252 ištirpusio deguonies siųstuvas. Deguonis tirpsta vandenyje, jo tirpumas priklauso nuo temperatūros, bendro slėgio vandens paviršiuje, dalinio slėgio ir vandenyje ištirpusių druskų. Kuo didesnis atmosferos slėgis, tuo didesnis vandens gebėjimas ištirpinti deguonį. Santykius lemia Henrio dėsnis ir Daltono dėsnis. Henrio dėsnis teigia, kad dujų tirpumas yra proporcingas jų daliniam slėgiui. Pavyzdžiui, deguonies matavimo jutiklis COS4, elektrodą sudaro katodas (dažniausiai pagamintas iš aukso ir platinos), priešpriešinis elektrodas su srove (sidabras) ir atskaitos elektrodas be srovės (sidabras). Elektrodas panardinamas į elektrolitą, pvz., KCl, KOH, jutiklis yra padengtas diafragma. Diafragma atskiria elektrodą ir elektrolitą nuo matuojamo skysčio, taip apsaugodama jutiklį, neleisdama elektrolitui išbėgti ir išvengti pašalinių medžiagų, kurios gali sukelti užteršimą ir apsinuodijimą, įsiskverbimo. Priešingai, tarp elektrodo ir katodo įvedama poliarizacinė įtampa. Jei matavimo elementas panardinamas į vandenį, kuriame yra ištirpusio deguonies, deguonis pasklis per separatorių, o ant katodo esančios deguonies molekulės (elektronų perteklius) pavirs į hidroksido jonus: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Elektrocheminis sidabro chlorido ekvivalentas nusėda ant priešingo elektrodo (elektronų trūkumas): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Kiekvienai deguonies molekulei katodas išskiria 4 elektronus, o priešinis elektrodas priima elektronus, kad sudarytų srovę. Srovės dydis yra proporcingas išmatuojamų nuotekų daliniam deguonies slėgiui. Šis signalas siunčiamas į jutiklį kartu su temperatūros signalu, kurį matuoja šiluminis rezistorius. Siųstuvas naudoja deguonies kiekio, dalinio deguonies slėgio ir jutiklyje saugomos temperatūros santykio kreivę, kad apskaičiuotų deguonies kiekį vandenyje, o tada konvertuoja jį į standartinį signalo išvestį. Etaloninio elektrodo funkcija yra nustatyti katodo potencialą. COS4 ištirpusio deguonies jutiklio atsako laikas yra: 90% galutinės matavimo vertės pasiekiama po 3 minučių, o 99% galutinės matavimo vertės pasiekiama po 9 minučių; minimalus debito reikalavimas yra 0,5 cm/s.
