اکسیژن محلول (DO): روش‌های اندازه‌گیری و نکات نگهداری سنسور
اکسیژن محلول یا Dissolved Oxygen (DO) یکی از مهم‌ترین شاخص‌های کیفی آب در تصفیه‌خانه‌ها، آکواریوم‌های صنعتی و واحدهای فرآیندی شیمیایی است. اندازه‌گیری دقیق این پارامتر نه‌تنها برای کنترل فرآیندهای بیولوژیک ضروری است، بلکه در حفظ راندمان هوادهی و جلوگیری از کمبود اکسیژن نقش حیاتی دارد. در این مقاله RIACO، انواع سنسور، روش‌های اندازه‌گیری و نکات نگهداری دقیق را بررسی می‌کنیم.
اصل عملکرد سنسور اکسیژن محلول
سنسورهای اکسیژن محلول معمولاً از نوع الکترروشیمیایی یا اپتیکی هستند. در مدل الکترروشیمیایی، اکسیژن از طریق یک ممبران نفوذپذیر وارد سلول می‌شود و بین دو الکترود واکنش ایجاد می‌کند:
- الکترود کاتد (فضای نقره‌ای یا پلاتینیوم) وظیفه کاهش اکسیژن محلول را دارد.
- الکترود آند (معمولاً سرب یا نقره) الکترون‌ها را آزاد کرده و جریان متناسب با مقدار اکسیژن تولید می‌کند.
- ممبران نازک از جنس FEP یا PTFE باعث عبور انتخابی مولکول‌های اکسیژن و حذف مزاحمت ذرات جامد می‌شود.
در سنسورهای اپتیکی، تشخیص بر اساس کاهش شدت فلورسانس در حضور اکسیژن انجام می‌شود که نیاز به کالیبراسیون کمتر دارد و برای آب‌های آلوده مناسب‌تر است.
روش‌های اندازه‌گیری اکسیژن محلول
۱. روش الکترود غشایی (Galvanic یا Polarographic)
در این تکنیک، سنسور مستقیماً در تماس با سیال است و جریان تولیدی آن متناسب با فشار جزئی اکسیژن می‌باشد. قبل از هر اندازه‌گیری لازم است سنسور در هوای مستقر (کالیبراسیون هوا) تنظیم شود تا نقطه صفر دقیق برقرار گردد.
۲. روش نوری (Optical DO Analyzer)
در این روش از LED و لنز تشخیص فلورسانس استفاده می‌شود. مزیت آن دوام طولانی ممبران و پاسخ‌دهی سریع است، به‌ویژه در کاربردهایی مانند تصفیه پساب یا فرآیند هوادهی ثانویه.
RIACO مدل‌های حرفه‌ای آنالایزر اکسیژن محلول را با انتخاب میان سنسورهای اپتیکی و الکترولیتی ارائه می‌دهد که برای نصب آنلاین یا غوطه‌ور طراحی شده‌اند.
جدول عیب‌یابی سنسور اکسیژن محلول
| نوع خطا | علت احتمالی | روش رفع |
|---|---|---|
| DRY RUN (کارکرد خشک) | عدم تماس سنسور با نمونه یا خشک شدن ممبران | تست فوری در آب مقطر، بررسی سلامت ممبران و تزریق الکترولیت جدید |
| Drift (انحراف تدریجی مقادیر) | آلودگی سطح ممبران یا رسوب در سلول | شستشو با آب ولرم و تنظیم مجدد کالیبراسیون هوا |
| Response Time بالا | کهنه شدن ممبران یا کاهش رسانایی الکترولیت | تعویض ممبران و بررسی دمای کاری سنسور |
کالیبراسیون هوا و نگهداری سنسور DO
کالیبراسیون هوا ساده‌ترین و مطمئن‌ترین روش تنظیم سنسور اکسیژن محلول است. کافی است سنسور را در هوای اشباع از رطوبت قرار داده و خروجی را در نقطه 100٪ تنظیم کنید. این روش علاوه بر دقت بالا، از وابستگی به محلول استاندارد نیز جلوگیری می‌کند.
برای نگهداری بلندمدت، توصیه می‌شود هر سه ماه یک‌بار الکترولیت داخلی تعویض شود و ممبران با برس نرم تمیز گردد. سنسور باید همیشه در محیط مرطوب نگهداری شود تا از ترک‌خوردگی سطح غشا جلوگیری شود.
پیشنهاد فنی RIACO
برای سیستم‌های هوادهی و استخرهای فرآیندی، استفاده از Dissolved Oxygen Analyzer RIACO با ممبران مقاوم و کالیبراسیون هوا اتوماتیک پیشنهاد می‌شود.
این مدل‌ها همراه با سنسورهای ضدرسوب و زمان پاسخ زیر ۵ ثانیه برای خطوط تصفیه صنعتی طراحی شده‌اند.
جمع‌بندی
اندازه‌گیری دقیق اکسیژن محلول شاخص واقعی بازده هوادهی و سلامت سیستم تصفیه است. انتخاب صحیح نوع سنسور، اجرای کالیبراسیون هوا و نگهداری منظم ممبران باعث افزایش عمر تجهیزات و پایداری قرائت‌ها در محیط‌های صنعتی می‌شود.