頂空氣體分析儀是根據(jù)客戶實際需求而制造，以確保樣氣能被實時準確的分析。
通過特殊設計的機殼來創(chuàng)造一個理想的分析環(huán)境，實現(xiàn)在危險區(qū)域中實時分析并得到真實可靠的結(jié)果。
那么如何選擇優(yōu)惠實用的頂空氣體分析儀呢？
1.檢測氣體的種類。
當前所有的頂空氣體分析儀都能進行氧氣含量的檢測，但并非所有的設備都能檢測二氧化碳的含量。
通過氧含量可以分析出產(chǎn)品當前的質(zhì)量情況，但是無法判斷該產(chǎn)品未來的保質(zhì)效果。
因此，盡可能擴大可測氣體的種類是提高保質(zhì)期預期準確性的一個有效方法。
2.樣氣的體積。
我們知道，隨著包裝小型化趨勢的發(fā)展，越來越多的獨立小包裝層出不窮，相應地包裝內(nèi)氣體體積大大縮小。
然而頂空氣體分析儀的探測器必須吸收足夠數(shù)量的測試氣體才能進行檢測；
而且如果使用探針取樣，則探針的內(nèi)容積以及連接設備的軟管體積也需要被考慮在內(nèi)。
測試氣體體積需求量大是傳統(tǒng)手持式頂空氣體分析儀的一個主要缺點；
但是臺式設備可以通過直接進樣的方式來解決這個問題。
3.系統(tǒng)響應時間。
所有的頂空氣體分析儀都采用同樣的方式進行探針刺入處的密封；
但是實際上在探針刺入之始周圍細小的泄漏也開始了，泄漏會“污染”包裝內(nèi)的測試氣體，因此系統(tǒng)響應時間的長短對測試效果會有一定的影響。
4.傳感器使用壽命。
一般來講，頂空氣體分析儀的氣體傳感器始終處于測試氣體濃度下，受傳感器的測試原理以及氣體含量的影響，傳感器是有使用壽命的；
而且無法延長，屆時只能更換傳感器，所以在選擇設備時也應注意傳感器的使用壽命。
5.設備的便攜性以及數(shù)據(jù)輸出的方便性。
如今，為了更好地檢測產(chǎn)品的實際質(zhì)量，測試過程很可能不是在實驗室里完成的；
則產(chǎn)品的便攜性在這里就體現(xiàn)出來了，便攜性好的設備可以隨檢測人員在倉庫、賣場、運輸途中、甚至是產(chǎn)品使用之前進行檢測；
但是便攜性差的設備只能在實驗室中使用，在測試效率上也會有所降低。
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在污水處理過程中，通過增加污水中的氧含量使污染物通過活化泥漿被分解出來，達到污水凈化的目的，在線測量氧含量有助于確定較佳的凈化方法和性價比高的曝氣池配置。在生物發(fā)酵過程中氧含量的測量數(shù)據(jù)可對工藝過程進行指導，如判斷發(fā)酵過程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力以及菌體的活性和菌體的生長量等，并根據(jù)發(fā)酵時的供氧和需氧變化來指導補料操作。
(一)溶解氧分析儀測量原理
氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構成測量回路。當給溶解氧分析儀電極加0.6~0.8V的極化電壓時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產(chǎn)生電流，整個反應過程為：
陽極Ag+Cl→AgCl+2e-
陰極O2+2H2O+4e→4OH-
根據(jù)法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。
(二)溶解氧含量的表示方法
溶解氧含量有3種不同的表示方法：氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L或10-6)，這3種方法本質(zhì)上沒什么不同。
(1)分壓表示法：氧分壓表示法是最基本和最本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry定律
可得，P=(Po2+PH2O)×0.209，其中，P為總壓;Po2為氧分壓(mmHg);PH2O為水蒸氣分壓;0.209為空氣中氧的含量。
(2)百分飽和度表示法：由于曝氣發(fā)酵十分復雜，氧分壓不能計算得到，在此
情況下用百分飽和度的表示法是比較合適的。例如將標定時溶解氧定為100%，零
氧時為0%，則反應過程中的溶解氧含量即為標定時的百分數(shù)。
(3)氧濃度表示法：根據(jù)Henry定律可知氧濃度與其分壓成正比，即：C=Po2
×a，其中C為氧濃度(mg/L);Po2為氧分壓(mmHg);a為溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。
溶解度系數(shù)a不僅與溫度有關，還與溶液的成分有關。對于溫度恒定的水溶液，a為常數(shù)，則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用，但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。
(三)影響溶解氧測量的因素
氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽，另外氧通過溶液擴散比通過膜擴散快，如流速太慢會產(chǎn)生干擾。
1.溫度的影響
由于溫度變化，膜的擴散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化，直接影響到溶氧電極電流輸出，常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升，擴散系數(shù)增加，溶解度反而減小。溫度對溶解度系數(shù)a的影響可以根據(jù)Henry定律來估算，溫度對膜擴散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。
(1)氧的溶解度系數(shù)：由于溶解度系數(shù)a不僅受溫度的影響，而且受溶液的成
分的影響。在相同氧分壓下，不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，對于稀溶液，溫度變化溶解度系數(shù)a的變化約為2%/℃。
(2)膜的擴散系數(shù)：根據(jù)阿侖尼烏斯定律，溶解度系數(shù)β與溫度T的關系為：
C=KPo2·exp(-β/T)，其中假定K、Po2為常數(shù)，則可以計算出β在25℃時為2.3%/℃。
當溶解度系數(shù)a計算出來后，可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(shù)(這里略去計算過程)，膜的擴散系數(shù)在25℃時為1.5%/℃。
2.大氣壓的影響
根據(jù)Henry定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關，高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達20%，使用前必須根據(jù)當?shù)卮髿鈮哼M行補償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表，在標定時可自動進行校正;有些儀表未配置氣壓表，在標定時要根據(jù)當?shù)?font data-color="#0268CA">氣象站提供的數(shù)據(jù)進行設置，如果數(shù)據(jù)有誤，將導致較大的測量誤差。
3.溶液中含鹽量
鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧，為了準確測量，必須考慮含鹽量對溶解氧的影響。在溫度不變的情況下，鹽含量每增加100mg/L，溶解氧降低約1%。
如果儀表在標定時使用的溶液的含鹽量低，而實際測量的溶液的含鹽量高，也會導致誤差。在實際使用中必須對測量介質(zhì)的含鹽量進行分析，以便準確測量及正確補償。
4.樣品的流速
氧通過膜擴散比通過樣品進行擴散要慢，必須保證電極膜與溶液完全接觸。對于流通式檢測方式，溶液中的氧會向流通池內(nèi)擴散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產(chǎn)生擴散干擾，影響測量。為了測量準確，應增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧，樣品的最小流速為0.3m/s。
(四)注意的問題
對溶解氧分析儀來說，只要選型、設置、維護得當，一般均能滿足工藝的測量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在：使用維護不正確;電極內(nèi)部泄露造成溫度補償不正常;電極輸入阻抗降低等。
1.日常維護
儀表的日常維護主要包括定期對電極進行清洗、校驗、再生。
(1)1~2周應清洗一次電極，如果膜片上有污染物，會引起測量誤差。清洗時
應小心，注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用軟布或棉布小心擦洗。
(2)2～3月應重新校驗一次零點和量程。
(3)電極的再生大約1年左右進行一次。當測量范圍調(diào)整不過來，就需要對溶
解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象，可用細砂紙拋光。
(4)在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露，就必須更換電解液。
2.儀表標定
儀表的標定方法一般可采用標準液標定或現(xiàn)場取樣標定。
(1)標準溶液標定法：標準溶液標定一般采用兩點標定，即零點標定和量程標
定。零點標定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程標定溶液可根據(jù)儀表測量量程選擇4M的KCl溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
(2)現(xiàn)場取樣標定法(Winkler法)：在實際使用中，多采用Winkler方法對溶解
氧分析儀進行現(xiàn)場標定。使用該方法時存在兩種情況：取樣時儀表讀數(shù)為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數(shù)仍為M1，這時只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A即可;取樣時儀表讀數(shù)為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2，這時就不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A，而應將儀表讀數(shù)調(diào)整為A/M1×M2。
3.使用中應注意的問題
使用中應注意以下問題：由于溶解氧電極信號阻抗較高(約20MΩ)，溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離最大為50m;溶解氧電極不用時也應處于工作狀態(tài)，可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電極，在使用前應置于無氧環(huán)境極化1~2h;由于溫度變化對電極膜的擴散和氧溶解度有較大影響，標定時需較長時間(約10min)，以使溫補電阻達到平衡;氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關，儀表在使用前必須根據(jù)當?shù)卮髿鈮哼M行補償;測量溶液的含鹽量高時，儀表標定時應使用含鹽量相當?shù)娜芤?對于流通式測量方式，要求流過電極的最小流速為0.3m/s。
大家知道水處理人員在決策過程中，水質(zhì)分析信息是重要的參考依據(jù)，但不論使用哪一種水質(zhì)分析儀，或者是采用哪一種水質(zhì)分析方法都無法避免外部的因素干擾，當然在大多數(shù)情況下，水質(zhì)分析是比較簡單直觀的，一些分析結(jié)果的數(shù)據(jù)也相對比較準確，但是在水質(zhì)差或其他情況下，很容易造成測試結(jié)果發(fā)生錯誤。而這些情況或錯誤被稱為“干擾”，因為它們阻礙了水質(zhì)分析設備獲得準確的數(shù)據(jù)。我們在很多的文章中都給介紹過如何降低干擾獲得準確的水質(zhì)參數(shù)，比如使用水質(zhì)分析儀時如何獲取精確的濁度參數(shù)中，我們就提到過造成濁度數(shù)據(jù)誤差的一些因素，以及相應的解決方法。
一般來說我們在使用水質(zhì)分析儀時，不符合正確的樣品收集步驟是導致水分析錯誤的常見因素之一，因此我們給大家講過許多水質(zhì)樣品收集的注意事項，比如采集水質(zhì)樣品時要注意位置，在運輸中如何進行儲存等等，
同樣今天我們也總結(jié)了一些能夠影響到水質(zhì)分析參數(shù)的因素，其中包括了設備的清潔度，水質(zhì)分析的操作程序等常見的問題：
1.保持試劑瓶，水質(zhì)分析試管，水質(zhì)比較器，以及手的清潔和干燥。
2.如果使用分光光度計時，要清除瓶子上溢出物和滴水留下的痕跡。
3.試劑引起的交叉污染可能會導致測試失敗。
4.使用干凈的容器中取出淡水樣品。
5.從水面以下1/3處取出樣品，分析后用純水沖洗樣品容器。
6.在檢測飲用水或廢水時避免在出入口附近進行抽樣。
7.不要在清洗后或其他化學添加物之后進行水質(zhì)檢測。
8.測試時，請仔細閱讀水質(zhì)儀器的說明書，包括任何指定的等待時間。
9.如果加入一滴試劑，請垂直握住瓶子以獲得均勻的液滴。
10.如果進行視覺比色測定（顏色匹配），請使用白色或中性色彩作為背景。使用間接光進行分析。
11.如果使用色度計，請在陰涼處運行分析。
12.避免在測試范圍的最上面或最底部進行測試。這些部分的范圍通常具有差的精度。
13.測試后，清潔和沖洗設備，可以能夠自然風干。
14.將測試試劑盒和試劑儲存在陰涼干燥處。
15.定期根據(jù)制造商推薦的保養(yǎng)標準來校準您的水質(zhì)分析儀器。
水質(zhì)參數(shù)的精確度對于分析人員來說非常重要，因此大家操作水質(zhì)分析儀時避免出現(xiàn)操作程序方面的錯誤。
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