Uvod u princip prijenosnog mjerača otopljenog kisika
Postoje tri glavne metode za mjerenje sadržaja kisika: automatska kolorimetrijska analiza i mjerenje kemijskom analizom, mjerenje paramagnetskom metodom i mjerenje elektrokemijskom metodom. Količina otopljenog kisika u vodi općenito se mjeri elektrokemijskim metodama. Postrojenje koristi senzor za otopljeni kisik COS4 i transmiter za otopljeni kisik COM252. Kisik je topiv u vodi, a njegova topljivost ovisi o temperaturi, ukupnom tlaku na površini vode, parcijalnom tlaku i otopljenim solima u vodi. Što je viši atmosferski tlak, veća je sposobnost vode da otapa kisik. Odnos je određen Henryjevim zakonom i Daltonovim zakonom. Henryjev zakon kaže da je topljivost plina proporcionalna njegovom parcijalnom tlaku. Uzimajući kao primjer senzor za mjerenje kisika COS4, elektroda se sastoji od katode (obično izrađene od zlata i platine), protuelektrode sa strujom (srebro) i referentne elektrode bez struje (srebro). Elektroda je uronjena u elektrolit kao što je KCl, u KOH, senzor je prekriven dijafragmom. Dijafragma odvaja elektrodu i elektrolit od tekućine koja se mjeri, čime štiti senzor, sprječava istjecanje elektrolita i sprječava upad stranih tvari koje mogu uzrokovati kontaminaciju i trovanje. Naprotiv, polarizirajući napon se primjenjuje između elektrode i katode. Ako se mjerni element uroni u vodu s otopljenim kisikom, kisik će difundirati kroz separator, a molekule kisika prisutne na katodi (višak elektrona) reducirat će se u hidroksidne ione: O2 +2H2O+4 e-® 4OH-. Elektrokemijski ekvivalent srebrnog klorida taloži se na protuelektrodi (nedostatak elektrona): 4Ag{{10}}Cl-® 4AgCl+4e-. Za svaku molekulu kisika, katoda emitira 4 elektrona, a protuelektroda prihvaća elektrone i stvara struju. Veličina struje proporcionalna je parcijalnom tlaku kisika u kanalizaciji koja se mjeri. Ovaj signal se šalje u senzor zajedno sa temperaturnim signalom izmjerenim toplinskim otpornikom. Odašiljač koristi krivulju odnosa između sadržaja kisika, parcijalnog tlaka kisika i temperature pohranjene u senzoru za izračunavanje sadržaja kisika u vodi, a zatim ga pretvara u standardni izlazni signal. Funkcija referentne elektrode je određivanje potencijala katode. Vrijeme odziva senzora za otopljeni kisik COS4 je: 90% konačne mjerne vrijednosti postiže se nakon 3 minute, a 99% konačne mjerne vrijednosti postiže se nakon 9 minuta; minimalni zahtjev za protokom je 0,5 cm/s.
