數字余氯傳感器是一種用于實時、精確測量水中余氯濃度的設備,其工作原理主要基于電化學方法,通過特定的電極反應和信號處理技術,將余氯濃度轉化為可測量的電信號。以下是其具體工作過程:
一、核心組件與結構
數字余氯傳感器通常由工作電極、參比電極、計數電極(或輔助電極)以及選擇性滲透膜組成。
工作電極:一般為貴金屬(如金、鉑)或碳基材料,用于發生氧化還原反應。
參比電極:提供穩定的電位參考,確保測量準確性。
計數電極:輔助完成電流測量,增強信號穩定性。
選擇性滲透膜:僅允許余氯分子(如次氯酸或次氯酸根離子)通過,同時屏蔽其他干擾物質(如氯離子、重金屬離子等)。
二、工作原理
余氯分子滲透
水中的余氯(以次氯酸或次氯酸根離子形式存在)通過選擇性滲透膜進入傳感器內部,而其他干擾物質被膜阻擋在外。
電流信號生成
上述反應產生的電流大小與余氯濃度成正比。傳感器通過測量電流強度,間接得出水中余氯的濃度值。
信號處理與輸出
傳感器內置的電路將微弱的電流信號放大、濾波,并轉換為數字信號(如4-20mA電流信號、RS485數字信號等),最終輸出至顯示儀表或控制系統,實現余氯濃度的實時監測。
三、關鍵技術特點
高選擇性:選擇性滲透膜有效屏蔽干擾物質,確保測量準確性。
快速響應:電化學反應速度快,傳感器響應時間通常在幾十秒至幾分鐘內。
穩定性強:參比電極提供穩定電位,減少環境因素(如溫度、pH值)對測量的影響。
低維護需求:無需頻繁更換試劑或電極膜,使用壽命長。
四、應用場景
數字余氯傳感器廣泛應用于以下領域:
飲用水處理:監測消毒過程中余氯濃度,確保水質安全。
游泳池水處理:實時控制余氯含量,避免過高或過低對人體健康的影響。
工業循環水:防止微生物滋生,保障設備正常運行。
污水處理:優化消毒工藝,降低處理成本。