Hvordan opløste iltanalysatorer virker
Iltindholdet i vand kan fuldt ud vise graden af selvrensning af vand. For biologiske renseanlæg, der anvender aktivt slam, er det meget vigtigt at kende iltindholdet i beluftningstanke og oxidationsgrøft. Forøgelsen af opløst ilt i spildevand vil fremme andre biologiske aktiviteter end anaerobe mikroorganismer, så det kan fjerne flygtige stoffer og lette De naturligt oxiderede ioner renser spildevandet.
Der er tre hovedmetoder til bestemmelse af iltindhold: automatisk kolorimetrisk analyse og kemisk analysemåling, paramagnetisk metodemåling og elektrokemisk metodemåling. Mængden af opløst oxygen i vand måles generelt ved elektrokemisk metode. Mais anlæg har taget i brug HD369L opløst ilt sensor og MX30 opløst ilt transmitter.
Ilt kan opløses i vand, og opløseligheden afhænger af temperaturen, vandoverfladens samlede tryk, partialtrykket og salte opløst i vandet. Jo højere atmosfærisk tryk, jo større er vandets evne til at opløse ilt. Forholdet er bestemt af Henrys lov og Daltons lov. Henrys lov siger, at opløseligheden af en gas er proportional med dens partialtryk.
Tag HD369L sensoren for opløst ilt som et eksempel. Elektroden er sammensat af en katode (almindeligvis lavet af guld og platin), en modelektrode (sølv) med strøm og en referenceelektrode (sølv) uden strøm. Elektroden er nedsænket i en elektrolyt såsom KCl, KOH, og sensoren er dækket af en membran. Elektroderne og elektrolytten adskilles fra væsken, der måles, og beskytter dermed sensoren mod udslip af elektrolytten og indtrængen af fremmede stoffer, der ville forårsage forurening og forgiftning.
En polariserende spænding påføres mellem modelektroden og katoden. Hvis målecellen nedsænkes i vand med opløst ilt, diffunderer ilten gennem membranen, og iltmolekylerne på katoden (overskud af elektroner) reduceres til hydroxidioner:
En elektrokemisk ækvivalent af sølvchlorid udfældes på modelektroden (elektronmangel): 4Ag plus 4Cl-? 4AgCl plus 4e-.
For hvert iltmolekyle udsender katoden 4 elektroner, og modelektroden accepterer elektroner for at danne en strøm. Strømmens størrelse er proportional med iltpartialtrykket af det målte spildevand. Signalet sendes til transformeren sammen med temperatursignalet målt af den termiske modstand på føleren. Senderen beregner iltindholdet i vandet ved at bruge sammenhængskurven mellem iltindholdet lagret i sensoren og iltens partialtryk og temperatur, og konverterer det derefter til et standardsignaloutput. Referenceelektrodens funktion er at bestemme det katodiske potentiale.
Responstiden for HDL369L sensoren for opløst ilt er: 90 procent af den endelige målte værdi efter 3 minutter og 99 procent af den endelige målte værdi efter 9 minutter; minimumskravet til flowhastighed er 0,5 cm/s.
