Introdução ao princípio do medidor portátil de oxigênio dissolvido
Existem três métodos principais para medir o conteúdo de oxigênio: análise colorimétrica automática e medição de análise química, medição por método paramagnético e medição por método eletroquímico. A quantidade de oxigênio dissolvido na água é geralmente medida usando métodos eletroquímicos. A planta usa sensor de oxigênio dissolvido COS4 e transmissor de oxigênio dissolvido COM252. O oxigênio é solúvel em água e sua solubilidade depende da temperatura, pressão total na superfície da água, pressão parcial e sais dissolvidos na água. Quanto maior a pressão atmosférica, maior a capacidade da água de dissolver o oxigênio. A relação é determinada pela lei de Henry e pela lei de Dalton. A lei de Henry afirma que a solubilidade de um gás é proporcional à sua pressão parcial. Tomando como exemplo o sensor de medição de oxigênio COS4, o eletrodo consiste em um cátodo (geralmente feito de ouro e platina), um contra-eletrodo com corrente (prata) e um eletrodo de referência sem corrente (prata). O eletrodo é imerso em um eletrólito como KCl. No KOH, o sensor é coberto por um diafragma. O diafragma separa o eletrodo e o eletrólito do líquido que está sendo medido, protegendo assim o sensor, evitando que o eletrólito escape e evitando a entrada de substâncias estranhas que possam causar contaminação e envenenamento. Pelo contrário, uma tensão polarizadora é aplicada entre o eletrodo e o cátodo. Se o elemento de medição for imerso em água com oxigênio dissolvido, o oxigênio se difundirá através do separador e as moléculas de oxigênio presentes no cátodo (elétrons em excesso) serão reduzidas a íons hidróxido: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Um equivalente eletroquímico de cloreto de prata precipita no contra-eletrodo (deficiência de elétrons): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Para cada molécula de oxigênio, o cátodo emite 4 elétrons e o contra-eletrodo aceita os elétrons para formar uma corrente. O tamanho da corrente é proporcional à pressão parcial de oxigênio do esgoto que está sendo medido. Este sinal é enviado ao sensor juntamente com o sinal de temperatura medido pelo resistor térmico. O transmissor usa a curva de relação entre o teor de oxigênio, a pressão parcial de oxigênio e a temperatura armazenada no sensor para calcular o teor de oxigênio na água e, em seguida, converte-o em uma saída de sinal padrão. A função do eletrodo de referência é determinar o potencial catódico. O tempo de resposta do sensor de oxigênio dissolvido COS4 é: 90% do valor final da medição é alcançado após 3 minutos e 99% do valor final da medição é alcançado após 9 minutos; o requisito mínimo de vazão é de 0,5 cm/s.
