溶解氧分析儀的校準(zhǔn)過程

現(xiàn)在無論是國(guó)產(chǎn)的溶氧儀還是國(guó)外進(jìn)口的溶氧儀，其通用的校準(zhǔn)方法都是空氣校準(zhǔn)技術(shù)，即將溶氧儀電極置于某一特定溫度下水飽和的空氣環(huán)境中，平衡后以該溫度下對(duì)應(yīng)的飽和溶氧值作為參考標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行校準(zhǔn)。以20℃為例，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水中飽和溶解氧的濃度為9.08mg/L，其參考校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值就是9.08mg/L（有些溶氧儀校準(zhǔn)時(shí)是以調(diào)滿度來進(jìn)行的，它也是以此參考值為依據(jù)轉(zhuǎn)換成百分?jǐn)?shù)來表示的）。

現(xiàn)在根據(jù)溶氧儀測(cè)量依據(jù)的三個(gè)特征，就不難解釋溶氧儀的校準(zhǔn)過程：某一溫度下（Henry系數(shù)不變），在空氣飽和的水中和水飽和的空氣中，氧分壓是相同的（特征二），又由于溶氧儀電極直接測(cè)量的物理量是氧分壓（特征一），所以其換算顯示的溶解氧濃度也是相同的（特征三）。

在20℃時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，空氣中氧氣的濃度為273mg/L，而水中飽和溶解氧的濃度為9.08mg/L，即空氣中氧氣濃度為溶液的30倍；但是用溶氧儀測(cè)量時(shí)，兩者的濃度幾乎相同，即9.08mg/L左右，這也再次說明了溶氧儀測(cè)量的是氧分壓而不是氧濃度。

溶解氧分析儀的檢定

作為重要的水質(zhì)分析儀器，溶氧儀需要定期進(jìn)行檢定，以確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。為此，JJG291-2008詳細(xì)列出了溶氧儀的計(jì)量指標(biāo)。在充分理解溶氧儀測(cè)量原理和影響因素后，將有助于進(jìn)一步了解這些計(jì)量指標(biāo)及發(fā)現(xiàn)規(guī)程中的一些不足。

1.示值誤差的檢定

在JJG291-2008中，溶氧儀示值誤差的測(cè)量是通過對(duì)10℃、20℃和30℃時(shí)無鹽水飽和溶解氧的測(cè)量來實(shí)現(xiàn)的。但是，如本文前面所述，溶解氧的測(cè)量結(jié)果受溫度影響很大。所以JJG291-2008中的示值誤差檢定項(xiàng)目，實(shí)際是綜合了儀器示值誤差、溫度示值誤差和溫度補(bǔ)償誤差后的結(jié)果。這是由于一方面難以制備某一溫度下特定濃度的溶氧水；另一方面很多儀器不具有手動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，而且溶氧儀電極膜的擴(kuò)散系數(shù)受電極結(jié)構(gòu)影響而未知，難以對(duì)溶氧儀單獨(dú)進(jìn)行溫度補(bǔ)償誤差的檢定。

2.鹽度補(bǔ)償

JJG291-2008提供了鹽度補(bǔ)償?shù)臋z定方法，并列為溶氧儀的首次檢定項(xiàng)目。因?yàn)槟壳昂芏鄧?guó)產(chǎn)的溶氧儀不具有鹽度補(bǔ)償功能，如果按JJG291-2008進(jìn)行鹽度補(bǔ)償檢定，則根據(jù)前面分析得到的結(jié)論，在不同濃度鹽溶

液中測(cè)得的飽和溶氧值與無鹽水中的飽和溶氧值相同，則此步驟顯得毫無意義。所以JJG291-2008之5.3.9應(yīng)注明：本條款只適用于具有鹽度補(bǔ)償功能的溶解氧測(cè)定儀。

其次，由于鹽度補(bǔ)償過程只是根據(jù)式（5）對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，所以這個(gè)項(xiàng)目的檢定不涉及電極的測(cè)量準(zhǔn)確性，不需要進(jìn)行整機(jī)性能的測(cè)量。筆者認(rèn)為，鹽度補(bǔ)償誤差的計(jì)量，只需在主機(jī)中輸入不同的鹽度值，然后讀取儀器示值N′，與理論計(jì)算值Nsn進(jìn)行比較就可以了。

溶氧儀的測(cè)量原理決定了其測(cè)量能力的局限性，即測(cè)量過程不僅需要測(cè)得溶氧分壓，還需要進(jìn)行大氣壓補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償和鹽度補(bǔ)償，才能對(duì)溶氧值進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

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