溶存酸素計の仕組み
水中の酸素含有量は、水の自己浄化の程度を完全に示すことができます。 活性汚泥を使用する生物処理プラントでは、曝気槽や酸化溝の酸素含有量を把握することが非常に重要です。 下水中の溶存酸素が増加すると、嫌気性微生物以外の生物活動が促進され、揮発性物質の除去や自然酸化イオンによる下水の浄化が促進されます。
酸素含有量を測定するには、自動比色分析および化学分析測定、常磁性法による測定、および電気化学的方法による測定の 3 つの主な方法があります。 水中の溶存酸素量は、一般に電気化学的方法により測定されます。 Mai の工場では、HD369L 溶存酸素センサーと MX30 溶存酸素送信機を採用しています。
酸素は水に溶けますが、その溶解度は温度、水面の全圧、分圧、水に溶けている塩によって決まります。 大気圧が高くなるほど、水が酸素を溶解する能力は大きくなります。 この関係はヘンリーの法則とダルトンの法則によって決まります。 ヘンリーの法則は、気体の溶解度はその分圧に比例すると述べています。
HD369L 溶存酸素センサーを例に挙げます。 電極は、陰極 (通常は金と白金で作られます)、電流が流れる対極 (銀)、および電流が流れない参照電極 (銀) で構成されます。 電極は KCl、KOH などの電解液に浸され、センサーは隔膜で覆われています。 電極と電解液は測定対象の液体から分離されているため、電解液の漏出や汚染や中毒の原因となる異物の侵入からセンサーを保護します。
分極電圧が対電極と陰極の間に印加されます。 測定セルを酸素が溶けている水に浸すと、酸素は隔膜を通って拡散し、陰極に存在する酸素分子（過剰な電子）は水酸化物イオンに還元されます。
塩化銀の電気化学的等価物が対極 (電子不足) 上に沈殿します: 4Ag プラス 4Cl-? 4AgCl プラス 4e-。
酸素分子ごとに、陰極は 4 つの電子を放出し、対極は電子を受け取って電流を形成します。 電流の大きさは、測定された下水の酸素分圧に比例します。 この信号は、センサーの熱抵抗によって測定される温度信号とともに変圧器に送信されます。 発信器はセンサーに記憶された酸素量と酸素分圧、温度との関係曲線を用いて水中の酸素量を計算し、標準信号出力に変換します。 参照電極の機能は、陰極電位を決定することです。
HDL369L 溶存酸素センサーの応答時間は、3 分後に最終測定値の 90 パーセント、9 分後に最終測定値の 99 パーセントです。 最小流量要件は 0.5cm/s です。
