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1、-可编辑-感谢下载支持JPB-607A 便携式溶解氧使用说明书一、概 述JPB-607 型便携式溶解氧(以下简称仪器)，主要是为便利用户携带到现场操作而设计的。该仪器可分为传感器和电子单元两个部份。传感器承受极谱型复膜氧电极。电子单元为带有自动温度补偿的集成运算放大器组成。仪器承受 312 位液晶显示可显示溶解氧值和温度。二、技术参数2.1 仪器工作条件：2.1.1 环境温度：(O4O)；2.1.2 相对湿度；不大干 90；2.1.3 被测样品温度：(O40)；2.1.4 供电电源：9F22 型 9 伏电池一节；2.1.5 除地磁场外，无显著电磁场影响。2.2 主要技术指标：2.2.1 测量范
2、围：溶解氧：(020.0)mg.L-1温度：(040)2.2.2 电子单元的准确度：0.1mg/L1 个字2.2.3 仪器准确度：溶解氧：0.1mg/L1 个宇(校准温度与测量温度一样)0.5mg/L1 个字标准温度与测量温度相差10时)温度： 1传感器响应时间：不大于 3Os(2O时 90响应)传感器剩余电流：不大于O.15mg.L-11 个字；电子单元的稳定性：在 3h 内不超过0.1mg/L1 个宇；仪器稳定性： 不超过0.2mg.L-11 个字1h；自动温度补偿范围：(040)；外形尺寸 Lbh，mm： 1657235；2.10 仪器重量(kg)：0.3。三、工作原理仪器由极谱型复膜氧
3、电极与带有微处理机电子单元两大局部组成。极化电压输出 0.7 伏左右电压，施加于氧电极上，银接电源正极，黄金接电源负极。黄金电极与 I-V 转换单元的集成运算放大器连接。在此单元中，来自于电极的电流讯号转换成电压讯号，同时对电极的温度系数作部份补偿，I-V 单元的输出讯号，再送入温度补偿单元中， 对电极温度系数进展全补偿，最终由数字显示测量结果。3.1 氧传感器氧传感器称氧电极。构造如图一所示。电极的阴极由 4mm 黄金片组成， 阳极即参比电极为银电极，两极的空间充入电解液，顶端被聚四氟烯薄膜复盖，当在金极与银极间加 0.7 伏左右极化电压后，渗透过薄膜的氧在黄金阴极上复原产生如下反响：阴极：
4、O2+2H2O+4e4OH- (1)银阳极发生的反响如下：阳极：4Ag+4Cl-4e4AgCl (2)由于电极上发生氧化复原反响，电子转移产生了正比于样品中氧分压的电流。无氧时，氧电极中没有电流，有氧时，电流大小可用以下公式表示：PmlKNFA-Cs (3)dm式中：K：为常数；N：反响过程中得失电子数F：为法拉第常数 Pm：为薄膜的渗透系数； dm：为薄膜的厚度； A：为阴极面积； Cs：为样品中的氧分压； l：为集中电流。当电极构造固定。阴极面积肯定。薄膜的种类与厚度肯定。均为常数，此时式(3)变为：i kCs (4) 式(4)说明，在肯定温度下，集中电流的大小与样品中氧分压成正比例关系。
5、测得电流值的大小，便可知样品中氧浓度。仪器用溶解氧浓度的标准样品校准至跨度后，使可以直接读出被测样品中溶解氧浓度。四、仪器构造特点1电池欠压显示 2电极插口 3测量调零电源开关4溶氧温度测量选择 5调零旋钮 6跨度校准旋钮7盐度校准旋钮机壳左下侧 3 号为电源开关、调零、测量三档。下边位置为关，上边位置为测 量，中间位置为调零。当置于调零档时，可调整电子单元的零点，当拨至测量档时，仪器处于正常工作状态。4 号为溶氧/温度开关，向上拨时测溶解氧(mg.L-1)，向下时测溶液的温度()。5 号旋钮为调零电位器6 号为跨度校准电位器7 号为盐度校准电位器五、仪器的使用及校难5.1 电极的安装刚出厂的
6、电极为枯燥状态，在使用前，按以下挨次装膜： a在膜盒中留神用镊子钳取出薄膜： b将光滑平坦无孔园形薄膜平放在托座上(见图三)； c套上村环，使薄膜紧压在托座上；d将压环旋入托座；e用工具插入托座底部槽内旋紧即可。(亦可使用钢尺园弧部份作为工具)用蒸馏水清洗电极腔体数次，再用电解液清洗腔体一次，将黄金电极向上且垂 直倒置，参加电解液至溢出黄金外表。将固定膜的压环放于黄金电极上，用左手轻轻拉住压环，旋入紧帽。在旋入 过程中薄膜会渐渐贴紧黄金电极外表至平坦。留意：不要旋的过紧，以避开薄膜破损!5.1.4 安装薄膜时，尽可能使腔体中无小气泡，安装完毕后，用蒸馏水清洗电极外壳残留电解液。此时电极处于等待
7、用状态。5.2 仪器的使用5.2.1 将电极插头插入仪器的插口(2)内，同时将仪器的测量/调零电源开关(3)拨至“测量”档， 溶氧/温度测量选择开关(4)拨至溶氧档，盐度(7)调整旋钮向左旋至底(0g.L-1)。5.2.2 仪器预热 5 分钟，然后将电极放入 5颖配制的亚硫酸钠溶液中 5 分钟，待读数稳定后，调整调零旋钮，使仪器显示为零。由于电极的剩余电流微小，假设没有亚硫酸钠溶液， 只要将仪器测量/调零电源开关(3)置于调零档，调整调零电位器，使仪器显示为零即可。5.2.3 把电极从溶液中取出，用水冲洗干净，用滤纸留神吸干薄膜外表水份，放入空气中待读数稳定后，调整跨度校准旋钮(6)，使读数指
8、示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。各种温度下饱和溶解氧值见附录(l)。5.2.4 反复操作。5.2.5 将电极浸入被测溶液中，此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。5.2.6 含盐水溶液溶解氧的测量 假设被测水样含有肯定盐度(如海水养殖场)，测量时，应进展盐度校准，按校准好仪器后，把被测水样的盐度换算成 g/L 单位表示，把盐度校准调整器旋至相应的位置，完成盐度校准后，即可测量溶液的溶氧值。仪器的显示值即为该盐度下的溶解氧值。5.2.7 如需测量溶液的温度，只要将测量选择功能开关(4)拨至测温档，仪器显示值即为该温度值，注：测量时应保证水样对电极恒定的流速。5.3 溶解氧测量仪器跨度校准方法的
9、争论。溶解氧仪器跨度校准可以承受各种方法，除了介绍的空气校准方法，可以依据条件和工作需要，还可承受化学法或空气饱和水校准法。5.3.1 空气校准技术：从化学原理可知，当水中溶解氧饱和时，液相中氧分压等于液相上面气体的氧分 压，也就是，在平衡状态时，由水面上的空气进入水中氧的速率，与水中逸回到空气中的氧速率是相等的。氧电极为氧分压敏感元件，因此浸入水相或水相面上的空气 中，氧电极将产生相等的电流，这就是空气校准技术的原理。5.3.2 化学法在肯定温度下，把电极浸入水样中，同时用化学法取样分析水样溶解氧量。以化学法测得的值为标准来校准仪器的读数，具体化学分析法请参阅有关书籍。在取样化学分析时，应留
10、意仪表的读数，取样后尽可能马上进展分析，假设取样分析过程中仪表的读数不变，则按上述方法校准仪器，假设仪表读数在取样和校准调整之间发生变化，则按下式确定仪表校准数值： 校准时仪表读数仪表校准数值化学分析时溶解氧值取样时仪表读数例如：取样时仪表读数：8.38 校准仪表读数：8.00化学分析的溶解氧值：7.0O 8.0O仪表校准数值7.0O6.68 8.385.3.3 用被空气饱和的水进展校准：在肯定气压和温度下，水中饱和溶解氧为肯定值，因此，可以利用经过空气饱和的水进展校准仪器具体操作是，在带盖盛有蒸馏水的容器中用空气泵连续向水中 鼓泡一小时以上，在鼓泡时放入电极并用机械搅拌水体，测定水温按表(l
11、)求得该温度下溶解氧来校准仪器。以上三种方法中化学法准确度最高，是经典的方法，但消耗大量的化学试剂。第三种方法需要设备条件。这三种方法在条件较差的现场不简洁做到。空气校准方法操 作简洁，又具有足够准确度，是一种适用现场校准仪器的方法。六、仪器的维护一台仪器假设能正确地加以维护，对于保证仪器测量精度，延长仪器特别是电极的使用寿命是必不行少的。6.1 显示仪表的维护： 对于液晶显示的电子单元假设觉察故障，请勿擅自拆修，请送回工厂检查和修 理，仪器长期不用时，应将 9F22 型干电池取出，以免电池变质毁坏仪器。在现场使 用仪器的状况，在较长时间不进展测量时，应关闭电源以延长电池寿命。在连续工作 的条
12、件下，9F22 型电池寿命大约 30 小时。当测量器显示 LOBAT 时，更换电池。6.2 氧电极的维护 氧电极的维护包括定期更换电解液和薄膜，定期清洗及再生电极。 般来说，跨度调整电位器不能调整到所需读数时，需要对氧电极进展再生或更换电解液和薄膜。6.2.1 氧电极薄膜和电解液的更换：由于本仪器使用的电极，承受特别构造，能装入大量的电解液，所以在一般情 况下大约每三个月更换一次电解液。但在使用过程中，薄膜会被沾污，使电极性能下降，响应时间变慢， 特别在测量污水条件下，状况更为严峻。在这种状况下，薄膜应当常常清洗甚至更换。薄 膜可用清水清洗，也可用棉花蘸一点酒精轻轻擦去污物。此外，测量过程中假
13、设有泄漏，被测液会浸入电极内部，沾污电极。在大多数状况下，尤其在测量生活污水、 工业废水时电极性能简洁很快变坏，甚至毁坏电极。所以应当常常检查薄膜，如觉察薄膜裂开，应准时更换薄膜与电解液。在仪器使用过程中，如觉察仪器有特别特别变化(而不是溶解氧浓度变化)应准时取出电极检查。更换薄膜与电解液时，先取下电极保护罩，取下薄膜，倒去电极腔体内电解液。 用蒸馏水屡次冲洗电极内腔并同时检查氧电极内部状况。1银阳极发黑，表示阳极需再生，具体可按节操作。2. 金阴极变脏或变得凹凸不平，表示阴极需再生，具体可按节操作。3. 金电极四周及腔体内有白色沉淀，此类物质大多为水溶性物质，用蒸馏水冲洗即可除去。检查完毕，
14、按 5.1 节安装好电极，(留意：氧电极在长期工作后，由于电化学反响产生氢氧化钾。因此，氧电极的电解液有很强的腐蚀性。所以在拆卸氧电极时必需特别留神，避开电解液接触皮肤或溅到眼睛中，假设沾污上电解液，应用水马上冲洗。)其次切忌用手触摸薄膜中心区域，薄膜格外简洁受外界物质污染，被沾污的薄膜 会使读数漂移或无规律。氧电极薄膜与电解液更换周期最重要的是视氧电极的实际状况而定，假设电极性 能稳定，使用期超过三个月，也不肯定要更换薄膜与电解液。6.2.2 银阳极的再生氧电极在长期使用后，银阳极转暗或几乎变黑，这主要是氯化银在阳极沉积的缘 故。氯化银复盖层在重更换薄膜和电解液之前拆卸电极时清楚可见。一般说
15、来在用节更换薄膜和电解液后，跨度调整电位器调整不到所需读数值时，应再生阳极。清洗和再生银阳极的程序如下：(1) 倒掉电解液，将氧电极垂直倒置。用浓氢氧化氨(氨水溶液)注入电极腔体 内，始终到阳极变成银灰色为止。留意：氢氧化氨有猛烈刺激性，操作时需留神！(2) 认真检查银阳极外表。阳极外表通常具有银灰色的光泽，假设银极外表仍旧是黑色，则仍需用第一步清洗程序。(3) 倒出氨溶液，用去离子水或蒸馏水清洗氧电极腔体。清洗好的氧电极不应有氨味，必要时可用稀盐酸中和剩余氨。(4) 在最终一次清洗并甩掉剩余的水之后，氧电极按 5.1 节安装。6.2.3 金阴极的再生：金阴极的再生方法是用 004#金相砂纸轻
16、轻磨擦黄金外表，对电极进展抛光。抛光 工作是一件格外精细工作，必需认真进展。抛光时力求削减磨掉黄金；不能转变金电 极外形；抛光时整个黄金阴极应当均匀抛光，不行偏向边。抛光之后，用蒸馏水或去离子水冲洗干净， 按 5.1 节安装电极。七、溶解氧测量时几个问题7.1 大气压附表(l)给出总压力为 760mmHg。氧分压为 158.6mmHg 被空气饱和的水中溶解氧值。假设大气压力为 P 时，校准仪器跨度的溶解氧值可按下式修正：PSS76O式中： SP 压力时的溶解氧值 mgL-1。 S76OmmHg 时的溶解氧值 mg.L-1。P测量时的大气压 mmHg。注；1mmHg133.322Pa7.2 盐度
17、 溶液成份明显变化能使氧的溶解度转变，在水中参加水溶物质，例如氯化钠就能转变溶液氧的浓度。在与氧分压常量气体平衡的含盐溶液中，氧的溶解度随着盐度 增加而削减，即盐浓度增加溶解氧浓度(mg.L-1)降低，但不影响氧分压。因而，仅对 氧分压敏感的仪器，就不能表示出氧浓度(mg.L-1)的变化。在大多数盐度不高系统 中，误差可以无视。在测量盐度较大的水溶液溶解氧时，需进展盐度校准后进展测量。7.3 流速 测量溶解氧时电极与被测水样之间应有相对运动。在试验室测量时，可以承受电磁搅拌器或马达搅拌，也可在测量时渐渐轻轻摇摆电极，但搅拌不行太猛烈，不能造 成空气与被测样品的氧交换。7.4 温度 复膜氧电极有
18、较大的温度系数，而且是非线性，温度变化对测量的准确度有较大的影响。本仪器虽然具有自动温度补偿力量，但要在很宽的温度范围内进展自动温度补偿而又要保持较高的测量精度是相当困难的。因此，在校准跨度时，校准样品的温度应力求接近被测液温度。八、故障检查仪器所遇到的问题，大多数发生在氧电极内。电子单元损坏亦可消灭。但不是经 常的。在进展系统故障检查时，首先应当推断故障在氧电极还是在电子显示单元。通 过几个简洁步骤确定电子单元是否正常，一旦判明电子显示单元工作正常，则必需考 虑对氧电极进展更换电解液和薄膜：再生电极或者更换电极。8.1 电子显示单元的检查最常见的毛病是调整电位器，在“空气校准”跨度时读数校淮
19、不到所需数值。这种性能的变化一种主要的缘由是氧电极疲乏沾污所致，因此，必需按 6.2 节所述方法对氧电极加以修理。另一个缘由是 9F22 型干电池电压下降至仪器不能正常工作。此缘由只要更换 电池即可推断，较为简洁。检查电子单元显示单元故障，控下式程序检查：(l)将电极从电子单元上卸下，在插座 l、2，3、5 脚热敏电阻端子间各插入一个近似于 5Ok的电阻。(2) 在 6，7 脚阴、阳极端子间接上 150 k 的电阻。(3) 调整调零电位器和跨度调整电位器，读数如有变化，说明此单元工作正常，此时按下节检氧电极。如假设消灭电子单元有故障。请用户不要擅自拆卸仪器,将仪器送回工厂或修理点修理。8.2
20、氧电极的检查：8.2.1 从仪器上卸下电极接口，用万用表欧姆档先检查氧电极的电气性能。在 25时，l、2 脚间电阻为 50k，3、5 脚间为 50k，6、7 脚间为阴阳极，它 们之间应当导通，而它们三组间相互绝缘，绝缘电阻应大于 100M，假设相互绝缘程度降低，则电极将会在读数显示上产生误差。8.2.2 读数过高而且无法降低，通常说明薄膜有微型小孔。此时，应更换薄膜。8.2.3 装电解液和薄膜后，氧电极输出低无法校淮。在将电极接到显示单元 5 分钟后，读数仍旧增加不到所需数值，则有二种可能：一是薄膜与黄金阴极没有紧贴， 二是可能黄金阴极外表没有润湿，可在桌子或凳子上轻小扣击氧电极，假设读数增加
21、，则表示功能己恢复。假设输出仍旧没有增加，则应当更换薄膜。重安装时留神用电解液润湿阴极和使薄膜与阴极贴紧。8.2.4 电极在经过 5 分钟以上时间通电极化后，零氧指标高于技术条件，可能是阴 极破损所引起的，检查黄金阴极外表是否有凹坑和洞眼；检查黄金阴极四周区域，是 否与基座脱开。黄金外表不平坦可用细的金相砂纸抛光磨平(参考节)，黄金电极与基座脱开或接触不良，可能是使用温度高于电极正常温度所引起的，一般不能修 理，在此状况下，向制造厂更换的电极。留意：电极外电路绝缘不良也会导致零氧过高。需要提及一点的是：开启仪器电源预热的同时，将电极浸入 5亚硫酸钠溶液 中，在大约 2 分钟左右可校准仪器零点。
22、在电极刚接通电源时，读数瞬间上升到最大 值，然后按指数曲线下降趋于定值。性能正常电极均有此过程。此过程亦称预极化，属正常状况，并非电极故障。九、电极贮存电极不使用时，应将电极贮存于煮沸冷却后的蒸馏水中切忌将电极浸入亚硫酸钠 溶液中， 由于上述溶液一渗透到电极腔体内，会使电极性能恶化。电极长期不使用时，可取出薄膜，用蒸馏水冲洗电极后，干放保存。仪器应贮存在相对湿度不大于 85，温度不超过 40，不会有腐蚀性气体的室 内，仪器长期不用时，应将仪器的内部的干电池取出。作为温度和含量函数的水中氧的溶解度温度CS mg/LCS mg/L温度CS mg/LCS mg/L014.640.0925209.08
23、0.0481114.220.089218.90.0467213.820.0857228.730.0453313.440.0827238.570.0444567891011121314151617181913.0912.7412.4212.1111.8111.5311.2611.0110.7710.5310.310.089.869.669.469.270.07980.07710.07450.0720.06970.06750.06530.06330.06140.05950.05770.05990.05430.05270.05110.049624252627282930313233343536373839-可编辑-感谢下载支持8.418.258.117.967.827.697.567.437.37.187.076.956.846.736.636.530.04270.04150.04040.03930.03820.03720.0362