溶解氧仪：工作原理、校准和应用

溶解氧仪（DO仪）深度分析：原理、校准和工业应用 

一、溶解氧的重要性 

溶解氧（DO）是水体健康和生物活性的关键指标，与水产养殖、污水处理和生态监测直接相关。  

- 水产养殖：低溶解氧会导致鱼类缺氧、应激甚至死亡；高溶解氧有助于提高放养密度和生产效率。  

- 污水处理：溶解氧水平影响活性污泥的好氧分解效率；控制曝气可优化能耗和处理效果。  

- 环境监测：河流、湖泊和水库中的溶解氧含量是生态健康和水体自净能力的重要参考指标。   

溶解氧不足会导致生物死亡、异味加剧和有害物质积累，从而影响产量和水体环境。有效的溶解氧监测对于确保水质、优化运营和降低成本至关重要。

 二、溶解氧仪的工作原理 

 1. 光学溶解氧仪  

原理：利用荧光猝灭技术。氧分子与传感膜上的荧光染料相互作用，减弱荧光强度，从而将荧光强度降低转化为溶解氧浓度。  

光学溶解氧仪的特点：  

- 无需电解液，长期稳定性好。  

响应速度快，准确率高。  

- IP68 防水等级，适合长时间浸入水中。  

技术优势：  

不受气泡影响。  

- 维护简单，只需定期清洁传感膜即可。  

- 可与物联网系统集成，用于远程监控。 

 2. 电化学溶解氧仪  

包括电化学电极法和极谱法。  

原理：氧分子在电极表面被还原产生电流，电流大小与溶解氧浓度成正比。  

电化学溶解氧仪的特点：  

- 适用于高浓度或高变化性的水体。  

- 输出线性电流信号（4-20 mA），便于与工业自动化系统集成。  

- 精度通常为±0.2 mg/L。  

技术优势：  

对低温水体敏感。  

- 适用于污水处理、化学水循环等高污染水环境。  

- 需要定期更换电解液和隔膜。

 三、溶解氧仪的校准和维护 

 1. 校准方法  

- 空气饱和水校准：将探头浸入空气饱和水中或使用校准溶液，以确保传感器的零点和满量程点准确。  

- 两点校准：可选低点（零氧水）和高点（空气饱和水）校准，以提高精度。  

- 频率：每 2-4 周校准一次；在特殊环境下应更频繁地校准。 

 2. 维护措施  

- 探头清洁：防止藻类、沉积物和污垢粘附并影响读数。  

- 膜和电解质更换：电化学溶解氧仪需要定期更换以确保测量精度。  

- 防止气泡干扰：对于高气泡水体中的光学溶解氧仪，调整安装角度。 

 IV. 溶解氧仪在工业环境中的应用场景 

 1. 水产养殖  

目标：维持溶解氧浓度>5 mg/L。  

措施：光学溶解氧传感器 + 物联网控制曝气器，实现水体中氧气的自动调节。  

效果：降低鱼类应激反应和死亡率，提高放养密度和产量。  

真实案例：  

越南虾场：采用太阳能物联网溶解氧监测站，每个池塘配备2个传感器，实时数据上传至云端，自动启停增氧机。能耗降低20%，虾死亡率降低15%。 

 2. 污水处理  

目标：维持好氧池中适当的溶解氧水平，以提高有机物分解效率。  

措施：电化学溶解氧仪与PLC/SCADA相结合，通过鼓风机实现智能曝气控制。  

效果：降低能耗，提高处理效率，延长鼓风机寿命。   

真实案例：  

广东某污水处理厂：在50 m³/h好氧池中安装了NiuBoL电化学溶解氧仪，并与PLC联用，用于调节鼓风机的溶解氧流量。六个月后，能耗降低了12%，水处理效率提高了约8%。 

 3. 环境监测  

- 对河流、湖泊和港口进行水质监测。  

- 具有 IP68 防水等级的光学溶解氧传感器，可长时间浸入水中。  

- 用于实时采集和分析水体氧气含量的远程物联网平台。

 五、物联网和智能控制 

Niubol DO 计量表可与物联网平台深度集成：  

- 实时远程监测溶解氧浓度。  

- 历史趋势分析和报告生成。  

- 自动控制曝气器或循环泵。  

- 异常 DO 值报警（短信/应用程序/电子邮件）。  

- 基于云的集中式管理多个水产养殖池塘或处理站。  

通信方式支持 LoRa、Wi-Fi 和 4G；部分型号支持太阳能供电，适用于偏远农场或田间监测。 

 六、常见问题（FAQ） 

问题1：溶解氧仪应该多久校准一次？  

通常每 2-4 周更换一次，具体更换频率根据水质环境和使用频率进行调整。 

Q2：光学溶解氧仪可以在水下长时间使用吗？  

是的，Niubol 光学溶解氧探头具有 IP68 防水等级，适合连续浸没。 

Q3：电化学溶解氧计膜的使用寿命是多久？  

大约6-12个月，具体取决于水污染程度和使用频率。 

Q4：它们能否与自动化系统连接以控制曝气器？  

是的，输出模拟信号（4-20 mA）可直接连接到 PLC/DCS 进行智能控制。 

Q5：如何集中监测多个池塘或地点？  

支持物联网云平台进行集中管理，实时显示多个池塘的溶解氧值，以便进行远程决策。

 七、结论与品牌价值 

溶解氧仪是水质管理的核心工具，对水产养殖、污水处理和环境监测至关重要。  

Niubol 提供从光学到电化学溶解氧仪的全系列解决方案，结合物联网远程监控和智能控制，实现了：  

- 水产养殖优化：降低死亡率，提高产量。  

- 污水处理节能：智能曝气，降低能耗。  

- 可靠的环境监测：支持生态保护的实时数据。   

Niubol——精准溶解氧监测和智能水质管理的选择。