在一些特殊環(huán)境下,溶解氧測定儀的性能可能會受到影響,具體如下:
一、高溫高壓工業(yè)廢水處理環(huán)境
1、溫度影響
(1)電極性能變化:在高溫環(huán)境下,溶解氧電極的化學反應速率會加快。根據(jù)能斯特方程,溫度每升高1℃,電極電位變化約0.4%-2%。這可能導致電極輸出信號不穩(wěn)定,使測量結果出現(xiàn)偏差。例如,常見的薄膜電極在高溫下,其內部電解質的離子遷移速度加快,可能破壞電極原有的平衡狀態(tài),影響對溶解氧的準確檢測。
?。?)材料變形風險:高溫還可能導致儀器外殼、傳感器等部件的材料發(fā)生膨脹或變形。對于一些精密的光學溶解氧傳感器,其光路系統(tǒng)可能因材料的熱脹冷縮而產(chǎn)生位移,影響光信號的傳輸和檢測準確性。比如,原本精確對準的光纖接口,在高溫下可能出現(xiàn)錯位,導致光信號損失或干擾,進而影響測量精度。
2、壓力影響
?。?)密封問題:高壓環(huán)境對儀器的密封性是一個巨大的考驗。如果溶解氧測定儀的密封不良,高壓可能會導致外界氣體或液體滲入儀器內部,影響電路系統(tǒng)或電極系統(tǒng)的正常工作。例如,當水壓過高時,水可能會通過密封不嚴的縫隙進入電極腔室,破壞電極表面的化學環(huán)境,使電極性能下降甚至損壞。
?。?)結構應力與損壞風險:高壓會對儀器的結構部件產(chǎn)生較大的應力。長期處于高壓環(huán)境中,儀器的外殼、支架等結構部件可能會出現(xiàn)裂紋或斷裂。特別是對于一些小型化的便攜式測定儀,其結構相對薄弱,更容易受到高壓的影響而損壞。

二、低溫低氧極地水域科考環(huán)境
1、溫度影響
?。?)電池性能下降:在低溫環(huán)境下,儀器內部的電池性能會顯著下降。電池的化學反應速率減慢,導致電池容量降低、供電電壓不穩(wěn)定。這可能會使儀器無法正常啟動或在測量過程中因電壓不足而出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差或儀器自動關機。例如,鋰離子電池在低溫下其放電能力可能會下降到常溫時的50%以下,影響測定儀的持續(xù)工作。
?。?)液體物理性質改變:水的物理性質在低溫下會發(fā)生很大變化。粘度增加,導致溶解氧分子的擴散速度減慢,使得電極對溶解氧的響應時間變長。此外,水的密度變化也會影響儀器的校準曲線,因為校準通常是基于常溫下的水樣進行的。例如,在-2℃的水中,水的粘度比常溫時增加了約30%,這會嚴重影響溶解氧分子向電極表面的擴散速度,從而延長響應時間。
2、低氧濃度影響
?。?)測量靈敏度挑戰(zhàn):極地水域中的溶解氧濃度通常較低,這對溶解氧測定儀的測量靈敏度提出了很高要求。在低氧條件下,儀器需要能夠準確地檢測到微小的溶解氧濃度變化。然而,一些普通精度的測定儀可能無法精確測量極低濃度的溶解氧。例如,當溶解氧濃度低于0.1mg/L時,部分儀器可能由于自身的噪聲和基線漂移等問題,難以準確地捕捉到真實的溶解氧值。
?。?)校準困難:低氧環(huán)境的校準是一個難題。由于空氣中的氧氣含量相對較高,在低氧環(huán)境下進行儀器校準需要特殊的設備和方法。如果校準不準確,會導致測量結果出現(xiàn)嚴重誤差。例如,使用常規(guī)的大氣飽和水樣進行校準后,直接用于極地低氧水體測量,可能會使測量結果比實際值偏高數(shù)倍。