Introduktion til princippet om bærbar opløst iltmåler
Der er tre hovedmetoder til måling af iltindhold: automatisk kolorimetrisk analyse og kemisk analysemåling, paramagnetisk metodemåling og elektrokemisk metodemåling. Mængden af opløst oxygen i vand måles generelt ved hjælp af elektrokemiske metoder. Anlægget bruger COS4 opløst oxygen sensor og COM252 opløst oxygen transmitter. Ilt er opløseligt i vand, og dets opløselighed afhænger af temperatur, totaltryk ved vandoverfladen, partialtryk og opløste salte 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. Tager man COS4 iltmålesensoren som et eksempel, består elektroden af en katode (almindeligvis lavet af guld og platin), en modelektrode med strøm (sølv) og en referenceelektrode uden strøm (sølv). Elektroden er nedsænket i en elektrolyt såsom KCl, I KOH er sensoren dækket af en membran. Membranen adskiller elektroden og elektrolytten fra den væske, der måles, og beskytter dermed sensoren, forhindrer elektrolytten i at undslippe og forhindrer indtrængen af fremmede stoffer, der kan forårsage kontaminering og forgiftning. Tværtimod påføres en polariserende spænding mellem elektroden og katoden. Hvis måleelementet nedsænkes i vand med opløst ilt, vil ilt diffundere gennem separatoren, og iltmolekylerne på katoden (overskydende elektroner) vil blive reduceret til hydroxidioner: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. En elektrokemisk ækvivalent af sølvchlorid udfældes på modelektroden (elektronmangel): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. For hvert iltmolekyle udsender katoden 4 elektroner, og modelektroden accepterer elektronerne for at danne en strøm. Strømmens størrelse er proportional med iltpartialtrykket i det spildevand, der måles. Dette signal sendes ind i sensoren sammen med temperatursignalet målt af den termiske modstand. Senderen bruger forholdskurven mellem iltindholdet, iltpartialtrykket og temperaturen, der er lagret i sensoren, til at beregne iltindholdet i vandet og konverterer det derefter til et standardsignaloutput. Referenceelektrodens funktion er at bestemme katodepotentialet. Responstiden for COS4 opløst iltsensor er: 90 % af den endelige måleværdi nås efter 3 minutter, og 99 % af den endelige måleværdi nås efter 9 minutter; minimumskravet til flowhastighed er 0,5 cm/s.
