Úvod do princípu prenosného merača rozpusteného kyslíka
Existujú tri hlavné metódy merania obsahu kyslíka: automatická kolorimetrická analýza a meranie chemickej analýzy, meranie paramagnetickou metódou a meranie elektrochemickou metódou. Množstvo rozpusteného kyslíka vo vode sa vo všeobecnosti meria pomocou elektrochemických metód. Zariadenie používa senzor rozpusteného kyslíka COS4 a vysielač rozpusteného kyslíka COM252. Kyslík je rozpustný vo vode a jeho rozpustnosť závisí od teploty, celkového tlaku na hladine vody, parciálneho tlaku a rozpustených solí vo vode. Čím vyšší je atmosférický tlak, tým väčšia je schopnosť vody rozpúšťať kyslík. Vzťah je určený Henryho zákonom a Daltonovým zákonom. Henryho zákon hovorí, že rozpustnosť plynu je úmerná jeho parciálnemu tlaku. Ak vezmeme ako príklad senzor merania kyslíka COS4, elektróda pozostáva z katódy (zvyčajne zo zlata a platiny), protielektródy s prúdom (striebro) a referenčnej elektródy bez prúdu (striebro). Elektróda je ponorená do elektrolytu, ako je KCl, V KOH je snímač zakrytý membránou. Membrána oddeľuje elektródu a elektrolyt od meranej kvapaliny, čím chráni snímač, zabraňuje úniku elektrolytu a zabraňuje vniknutiu cudzích látok, ktoré môžu spôsobiť kontamináciu a otravu. Naopak, medzi elektródou a katódou sa aplikuje polarizačné napätie. Ak je merací prvok ponorený do vody s rozpusteným kyslíkom, kyslík bude difundovať cez separátor a molekuly kyslíka prítomné na katóde (nadbytočné elektróny) sa zredukujú na hydroxidové ióny: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Na protielektróde sa vyzráža elektrochemický ekvivalent chloridu strieborného (elektrónový nedostatok): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Pre každú molekulu kyslíka katóda vyžaruje 4 elektróny a protielektróda prijíma elektróny za vzniku prúdu. Veľkosť prúdu je úmerná parciálnemu tlaku kyslíka v meranej odpadovej vode. Tento signál sa posiela do snímača spolu s teplotným signálom nameraným tepelným odporom. Vysielač používa krivku vzťahu medzi obsahom kyslíka, parciálnym tlakom kyslíka a teplotou uloženou v senzore na výpočet obsahu kyslíka vo vode a potom ho prevádza na štandardný výstup signálu. Funkciou referenčnej elektródy je určiť katódový potenciál. Čas odozvy senzora rozpusteného kyslíka COS4 je: 90 % konečnej nameranej hodnoty sa dosiahne po 3 minútach a 99 % konečnej nameranej hodnoty sa dosiahne po 9 minútach; minimálny požadovaný prietok je 0,5 cm/s.
