电极法余氯测量:为何需在流动水中进行?
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2021年02月25日
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编辑:微纳(VVNA)
来源:微纳水质分析仪器(深圳)有限公司

一、电极法余氯测量的核心原理:恒电压技术的优势
电极法余氯测量(常用于在线监测场景)的核心是恒电压原理:通过在传感器的极化电极与参比电极之间施加稳定的电位势,水体中不同被测组分(如余氯、二氧化氯、臭氧)会在该电位势下发生氧化还原反应,产生与组分浓度正相关的电流信号。余氯分析仪通过采集、分析这一电流信号,即可计算出被测组分的具体浓度。
这一技术路径的关键价值,在于解决了传统测量方法的干扰问题——在余氯检测中,水样本身存在的电阻与氧化还原电位,是影响测量准确性的常见因素,而恒电压原理通过动态调控,有效规避了这类干扰。
二、传统方法的局限与恒电压法的突破:消除干扰,稳定测量
在电极法发展中,传统电流法与现代恒电压法的差异,直接决定了测量精度与使用便捷性:
| 测量方法 | 干扰问题 | 线性关系与零点稳定性 | 维护需求 |
| 传统电流法 | 受水样固有电阻、氧化还原电位显著干扰,尤其低浓度(接近0ppm)时干扰更突出 | 线性关系差,零点偏差大,浓度越低误差越明显 | 需频繁校正传感器,操作繁琐,维护成本高 |
| 恒电压法 | 通过二次仪表对电极间电位势进行不间断动态控制,直接消除水样电阻与氧化还原电位的干扰 | 电极测量电流与被测组分浓度呈良好线性关系,零点性能稳定,低浓度下仍能保证精度 | 无需频繁校正,使用便捷性大幅提升 |
简言之,恒电压法通过技术优化,解决了传统电流法“抗干扰弱、精度差、维护繁”的痛点,成为当前电极法余氯测量的主流技术方向,尤其适用于自来水厂、工业循环水、游泳池等需持续监测余氯的场景。
三、核心问题:为何必须在流动水中进行测量?流通槽的关键作用
不少人会疑惑:静态水样为何不能满足电极法余氯测量需求?答案源于“被测组分消耗”与“流量稳定”两大核心因素:
被测组分的消耗性:当水样与余氯传感器接触时,水体中的余氯、二氧化氯、臭氧等被测组分会与电极发生反应,导致局部浓度降低——若采用静态水样(不流动),传感器周围的被测组分会快速消耗殆尽,后续测量的电流信号会持续下降,最终得出“浓度偏低”的错误结果。因此,必须保证水样连续不断地流经传感器,持续补充被测组分,确保测量过程中水样浓度始终接近实际水体浓度。
流通槽的流量恒定作用:为实现“稳定测量”,仅靠水流流动还不够——若流量忽大忽小,会导致水样与电极的接触时间、反应速率不一致,电流信号波动剧烈,影响数据准确性。搭配流通槽的核心目的,就是通过结构设计固定水样流经传感器的流量,使水流速度、接触面积保持恒定,让电流信号稳定输出,最终确保测量结果的可靠性与重复性。
四、在线余氯分析仪的组成与优势:适配流动测量的实用设计
基于“流动测量”需求,电极法在线余氯分析仪通常由三部分组成:控制器、余氯电极及流通槽。其采用的非膜式恒电压传感器,相比传统比色法(如DPD法)、膜法余氯分析仪,具备显著的应用优势:
| 优势维度 | 具体特点 | 场景适配性 |
| 维护成本 | 无需使用比色剂(避免试剂消耗与储存问题),无需定期更换膜片和电解液,仅需偶尔清洗电极与流通槽 | 适合长期在线监测(如自来水厂输水管道、工业循环水系统),降低运维工作量 |
| 测量性能 | 灵敏度高,零点稳定性强,能快速响应余氯浓度变化(通常响应时间<60秒) | 适配游泳池、饮用水管网等需实时监控余氯波动的场景 |
| 安装与操作 | 结构简单,易于安装在管道或循环系统中,控制器可直接显示浓度数据,支持数据传输 | 满足工业自动化、民生供水等场景的“无人值守”监测需求 |
其典型应用场景包括:自来水厂出厂水余氯监测、饮用水管网末端余氯追溯、游泳池水质实时监控、工业循环水系统余氯管控(如此前提及的敞开式冷却系统防腐需求),同时也可与二氧化氯发生器联动,实现“消毒-监测”一体化控制。
五、总结:流动测量是电极法精准性的“底层保障”
电极法余氯测量选择“流动水中进行”,并非技术限制,而是基于“被测组分消耗特性”与“测量稳定性需求”的必然选择——通过连续水流补充被测组分,搭配流通槽保证流量恒定,再结合恒电压技术消除干扰,三者共同构成了电极法“精准、稳定、低维护”的核心优势。
这一设计思路,也与不同场景下的余氯管控需求高度契合:无论是工业循环水需实时防腐蚀,还是游泳池需保障泳客安全,抑或是自来水厂需守住出厂水质红线,“流动状态下的精准测量”都是实现余氯有效管控的基础前提。
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